检索结果-南通市图书馆

柔性W-O-C/碳气凝胶电极的制备和电催化氧化性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

稀有金属材料与工程 2023年第4期52卷 1303-1310页

作者：沈忠伟张健力唐谊平曹华珍郑国渠侯广亚浙江工业大学材料科学与工程学院浙江杭州310014

本研究使用细菌纤维素为前驱体制备碳气凝胶(CA),以其作为载体,通过浸渍和高温处理制得了柔性W-O-C/CA和WC/CA复合电极材料,研究了制备工艺对材料形貌、物相和对甲醇电催化氧化性能的影响。随着高温处理温度的上升和保温时间的延长,物... 详细信息

本研究使用细菌纤维素为前驱体制备碳气凝胶(CA),以其作为载体,通过浸渍和高温处理制得了柔性W-O-C/CA和WC/CA复合电极材料,研究了制备工艺对材料形貌、物相和对甲醇电催化氧化性能的影响。随着高温处理温度的上升和保温时间的延长,物相变化为:钨前驱体→钨氧化物(WO_(3)、WO_(3-x)、WO_(2))→W→WCx→WC。在700℃保温2 h制得的柔性电极,负载颗粒主要物相为缺氧钨氧化物(WO_(3-x))、WO_(2)和少量碳化钨(WC),具有良好的甲醇电催化性能和长循环稳定性,0.8 V下电流密度为76.5 mA·cm^(-2),1000次循环后峰电流密度保持初始值的88%,有望用于便携式或微型甲醇燃料电池阳极。

关键词：甲醇电氧化碳气凝胶催化电极碳化钨

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合型碳气凝胶在应变传感器中的应用进展

高分子材料科学与工程 2023年第4期39卷 154-162页

作者：余池郭建华蒋兴华杨少华华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640 中山市华南理工大学现代产业技术研究院广东中山528400 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370

碳气凝胶是一种具有三维多尺度结构的新型轻质多孔材料,其特点是高比表面积、高孔隙率、低密度、高耐热和导电性。当前,碳气凝胶在应变传感器、超级电容器、电磁屏蔽、吸波材料、隔热防火、高效吸附等领域有广泛的应用研究。文中介绍了... 详细信息

碳气凝胶是一种具有三维多尺度结构的新型轻质多孔材料,其特点是高比表面积、高孔隙率、低密度、高耐热和导电性。当前,碳气凝胶在应变传感器、超级电容器、电磁屏蔽、吸波材料、隔热防火、高效吸附等领域有广泛的应用研究。文中介绍了碳气凝胶的制备方法,包括溶剂热还原法、冷冻干燥法以及模板法;综述了几种复合型碳气凝胶在应变传感器上的应用;对复合型碳气凝胶制备应变传感器的发展方向进行了展望。

关键词：碳气凝胶应变传感器冷冻干燥复合

碳气凝胶基光催化电极的制备及其光电催化性能的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

碳气凝胶基光催化电极的制备及其光电催化性能的研究

作者：成文西安建筑科技大学

学位级别：硕士

目前,环境和能源问题日益明显,有机废水的大量排放时刻威胁着人类健康和生态环境。光电催化氧化技术是一种高效、绿色且同时兼具光和电特性的新型水处理技术。通过在光催化过程中加入适当电压,可有效解决光催化中光生电子-空穴复合率高... 详细信息

目前,环境和能源问题日益明显,有机废水的大量排放时刻威胁着人类健康和生态环境。光电催化氧化技术是一种高效、绿色且同时兼具光和电特性的新型水处理技术。通过在光催化过程中加入适当电压,可有效解决光催化中光生电子-空穴复合率高和载流子传输速率慢的问题,增强光电协同效应,实现对有机污染物的高效降解。光电催化氧化技术的核心是光电极的研发,主要包括电极基体和光催化剂的选择与改性。碳气凝胶(CA)是一种具有三维网状结构的新型碳材料,具有高比表面积、强吸附性、强导电性、高孔隙率和质量密度可控等优点,可以作为一种优异的电极基体应用于光电催化中。基于此,本研究选择CA作为光催化电极基体,在其上负载光催化剂制备复合光电极,构建内部电场和异质结,提高光电极的催化活性,并将其应用于光电催化氧化有机废水中。本论文针对光电极导电性能弱,光生电子空穴复合率高和反应位点较少等问题,采用CA作为光电极基体,在其上负载具有可见光响应的光催化剂BiOI和p-n型异质结TiO/BiOI复合光催化剂,构建了BiOI/CA和TiO/BiOI/CA光电极。通过一系列表征测试探究了光电极的形貌特征,可见光响应能力,光生电子-空穴的复合情况以及光电协同效应增强机理。同时,通过在模拟太阳光照射并辅以外加偏压的条件下光电催化降解苯酚来评估电极的光电催化性能,探究光电催化氧化机理。通过研究取得以下结论:(1)在本研究中,通过水热法成功在CA上负载花簇状BiOI纳米球,得到了具有可见光响应的BiOI/CA光电极,该复合光电极形貌均匀,结构明显。研究发现,在水热温度为140℃下制备的BiOI/CA复合电极具有最佳的相貌结构、可见光吸收能力、载流子分离情况及苯酚降解效果,2h内可降解83.2%的苯酚,是BiOI/FTO的3倍,且具有良好的稳定性。活性物质捕获实验证实·OH和空穴是主要的作用物质。该研究表明BiOI与CA的复合有利于提高BiOI光电催化活性。这主要可归于CA的强吸附性、大比表面积和高导电性使BiOI/CA电极表面上产生更多的活性位点,具有更明显的可见光响应能力、更快的载流子传输速率和较低的电子空穴复合速率。因此,BiOI/CA电极展现出增强的光电催化协同效应和光电催化降解苯酚的能力。(2)为进一步降低光电极的光生电子空穴对的复合率,提高光电催化能力,本文构建了具有p-n型异质结的TiO/BiOI/CA电极。通过UV-Vis DRS、光电流、阻抗等测试表征分析证实,当Ti/Bi物质的量之比为0.4时,TiO/BiOI/CA光电极展现出最佳的可见光吸收能力、最低的光生电子-空穴复合率以及最强的光电催化降解能力。在120分钟的光照下可降解90.4%的苯酚,而且电极的稳定性仍然保持着高水平。这主要是由于TiO和BiOI两者能级互相匹配,形成的p-n异质结调整了复合材料的能带结构,拓宽电子的转移路径,在相界面间形成了内部电场,具有较高的电子转移速率,降低光生电子空穴复合率。在降解苯酚过程中·OH和O是主要的活性物质,因此TiO/BiOI/CA光电极会比BiOI/CA电极具有更高的降解效率。该研究为有机污染物废水的处理和光电催化相关的电极设计提供了独特的思路。

关键词：碳气凝胶光电催化有机废水异质结 TiO2/BiOI

碳气凝胶/四氧化三钴复合材料的制备及电化学性能

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

功能材料 2015年第6期46卷 6115-6119页

作者：傅晓燕梅军刘昊刘西川西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳621010 中国工程物理研究院成都绿色能源与绿色制造中心成都610200

采用电化学沉积法,以碳气凝胶(CA)为基底沉积氢氧化钴(Co(OH)2),并热处理制备碳气凝胶/四氧化三钴(CA/Co3O4)复合电极材料。采用XRD,SEM对样品的结构和微观形貌进行表征。采用循环伏安,恒电流充放电测试,交流阻抗测试对样品的电化学性... 详细信息

采用电化学沉积法,以碳气凝胶(CA)为基底沉积氢氧化钴(Co(OH)2),并热处理制备碳气凝胶/四氧化三钴(CA/Co3O4)复合电极材料。采用XRD,SEM对样品的结构和微观形貌进行表征。采用循环伏安,恒电流充放电测试,交流阻抗测试对样品的电化学性能进行了表征和测试。研究结果表明,采用电化学沉积法制备的CA/Co3O4复合电极材料,在电流密度0.5和5 A/g时,其质量比容量分别为1 020和646 F/g。可见Co3O4的复合,能够很大程度的提升电化学性能。

关键词：电沉积碳气凝胶四氧化三钴超级电容器

氧化处理碳气凝胶载体以调节Ru/CA催化剂的费托性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

燃料化学学报 2022年第10期50卷 1331-1340页

作者：张淋娜张娟王国富赵文涛陈建刚中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室中国科学院大学北京三聚环保新材料股份有限公司

氧化处理炭材料已被证明是用于开发高效和稳定负载催化剂的有效方法。用不同的氧化剂(H_(2)O_(2)和HNO_(3))对碳气凝胶(CA)的表面进行了功能化处理。在功能化、未功能化的CA载体上采用浸渍法制备了一系列的Ru基催化剂。利用XRD、Raman... 详细信息

氧化处理炭材料已被证明是用于开发高效和稳定负载催化剂的有效方法。用不同的氧化剂(H_(2)O_(2)和HNO_(3))对碳气凝胶(CA)的表面进行了功能化处理。在功能化、未功能化的CA载体上采用浸渍法制备了一系列的Ru基催化剂。利用XRD、Raman光谱、N_(2)物理吸附-脱附、H_(2)-TPR、FT-IR和XPS系统地研究了氧化处理对碳气凝胶的织构特征、形成的表面含氧官能团的类型和含量、金属与载体的相互作用以及对催化剂费托反应性能的影响。实验结果表明,未功能化的催化剂显示出最高的初始活性和糟糕的稳定性。相比之下,Ru/CA-H_(2)O_(2)催化剂表现出优异的活性和C_(5+)的选择性。表征结果表明,氧化处理增加了碳气凝胶的缺陷,从而增大了比表面积。载体表面含氧官能团含量的提高增强了载体和Ru纳米颗粒之间的相互作用,提高了催化剂的稳定性。然而,表面上过多的含氧官能团降低了碳气凝胶负载的Ru催化剂的活性和C_(5+)选择性。

关键词：碳气凝胶化学氧化表面含氧基团金属与载体相互作用负载钌催化剂费托合成

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

碳气凝胶储氢性能的理论研究

计算物理 2019年第6期36卷 749-756页

作者：任娟张宁超刘萍萍西安工业大学理学院陕西西安710021 西安工业大学电子信息科学与技术学院陕西西安710021 长江师范学院材料科学与工程学院重庆408000

采用基于Metropolis蒙特卡罗和Reverse蒙特卡罗的杂化逆向蒙特卡罗方法,构建碳气凝胶的微孔结构模型,根据碳气凝胶的介孔尺寸构建介孔模型.设计不同形状、不同孔径的介孔模型,使用巨正则蒙特卡罗方法详细模拟在298 K和77 K下的储氢量.... 详细信息

采用基于Metropolis蒙特卡罗和Reverse蒙特卡罗的杂化逆向蒙特卡罗方法,构建碳气凝胶的微孔结构模型,根据碳气凝胶的介孔尺寸构建介孔模型.设计不同形状、不同孔径的介孔模型,使用巨正则蒙特卡罗方法详细模拟在298 K和77 K下的储氢量.结果显示,在77 K时,所设计的碳气凝胶的储氢量几乎是室温下的4倍.在77 K,100 bar时,储氢量最高可达到11.12 wt%和45.68 g·^L-1.

关键词：碳气凝胶储氢巨正则蒙特卡罗方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

超轻碳气凝胶的机械鲁棒性增强策略及其应用

应用数学和力学 2022年第5期43卷 499-514页

作者：郭凡杨操郭锐姜炜南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心南京210094

作为一种轻质多孔材料,碳气凝胶是一类具有高孔隙率、低密度和优异环境稳定性的碳质多功能固体材料,这些独特性能的结合使得它们在柔性传感器、能源设备、声学设备和环境保护等领域得到广泛应用.然而,在现有多孔材料中普遍存在着机械鲁... 详细信息

作为一种轻质多孔材料,碳气凝胶是一类具有高孔隙率、低密度和优异环境稳定性的碳质多功能固体材料,这些独特性能的结合使得它们在柔性传感器、能源设备、声学设备和环境保护等领域得到广泛应用.然而,在现有多孔材料中普遍存在着机械鲁棒性和稀疏三维网络结构间的矛盾.良好的鲁棒性可以确保气凝胶在应用过程中的结构完整性和性能稳定性,而稀疏三维网络结构则是确保气凝胶材料轻质多孔的结构前提,这一矛盾是材料科学、固体力学和设计应用等诸多领域研究者面临的共同挑战.该文综述了常见的国内外超轻碳气凝胶的鲁棒性增强策略,包括细胞壁(cell wall)增强、细胞壁取向调控、细胞壁拓扑结构设计和结点强化(joint reinforcement).此外,该文总结了在不引入高分子弹性体的情况下实现超轻全碳气凝胶的拉伸弹性的设计原则,简要概述了高鲁棒性碳气凝胶的新应用,并对该领域尚待解决的问题提出了展望.

关键词：碳气凝胶机械鲁棒性微结构控制可拉伸性

甘蔗渣纤维素基碳气凝胶的制备及吸附性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

无机盐工业 2022年第9期54卷 126-135页

作者：戎西林崔葆黄秋梅崔美佳程昊冯军黄文艺广西糖资源绿色加工重点实验室/生物与化学工程学院广西科技大学广西柳州545006 蔗糖产业省部共建协同创新中心

通过对甘蔗渣进行碱/酸处理提取甘蔗渣纤维素,采用氢氧化钠/脲溶液将纤维素溶解,并通过在水中再生、冷冻干燥及在不同温度下碳化,制备具有优异疏水吸油性能的甘蔗渣纤维素基碳气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(X... 详细信息

通过对甘蔗渣进行碱/酸处理提取甘蔗渣纤维素,采用氢氧化钠/脲溶液将纤维素溶解,并通过在水中再生、冷冻干燥及在不同温度下碳化,制备具有优异疏水吸油性能的甘蔗渣纤维素基碳气凝胶。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、BET法比表面积、水接触角(WCA)等测试方法对制备的甘蔗渣纤维素基碳气凝胶进行分析表征,并进行不同油类和有机溶剂的吸附、解吸实验。结果表明,制备的甘蔗渣纤维素基碳气凝胶拥有不规则的片-孔式网络状三维结构,具有轻质、高疏水、高比表面积等特性。高温碳化不仅可以改善碳气凝胶的轻质抗压性能、比表面积和孔径,还可以增强其疏水性及吸附性能。当碳化温度为800℃时,制备的CA-2-800表现出较好的轻质性(密度为33.4 mg/cm^(3))、高疏水性(水接触角为136°)和高比表面积(468.24 m^(2)/g)。CA-2-800对柴油、汽油、泵油、正己烷、甲苯、三氯甲烷具有较好的吸附能力(20.2~66.3 g/g)。吸附动力学研究表明,CA-2-800在30 s内对汽油、柴油均能达到吸附平衡,且对三氯甲烷进行10次吸附-解吸循环吸附实验仍保留97%的吸附性能。

关键词：甘蔗渣碳气凝胶吸附低成本可回收性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

碳气凝胶及其在污水处理中的应用

工业水处理 2021年第7期41卷 34-39页

作者：王雅苹刘子滢李会吉孙海杰王静张璐阳郑州师范学院化学化工学院河南郑州450044

碳气凝胶是由碳纳米材料形成的三维多孔网络结构材料,具有比表面积大、孔隙率高、化学性质稳定和结构可调等优点,被广泛用于水污染处理中,用于去除油、有机溶剂、染料、重金属离子等。综述了碳气凝胶及其复合材料的研究进展,讨论了有机... 详细信息

碳气凝胶是由碳纳米材料形成的三维多孔网络结构材料,具有比表面积大、孔隙率高、化学性质稳定和结构可调等优点,被广泛用于水污染处理中,用于去除油、有机溶剂、染料、重金属离子等。综述了碳气凝胶及其复合材料的研究进展,讨论了有机碳气凝胶、生物质基碳气凝胶、石墨烯基碳气凝胶三类碳气凝胶材料的组成、制备和吸附性能,总结了碳气凝胶在水处理中的应用并简要分析了碳气凝胶材料当前面临的挑战以及未来的发展前景。

关键词：碳气凝胶废水处理吸附性能