酚醛树脂基多孔炭材料制备的研究

以酚醛树脂为炭前驱体、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用聚合物共混炭化法制备了多孔炭材料,考察了造孔剂PVB的含量、炭化温度和炭化时间对多孔炭材料比表面积和孔结构的影响.结果表明,在造孔剂PVB的含量为40%、炭化温度为700℃、炭化时间为1.0 h的条件下,可制得BET比表面积为540.4 m2·g-1、孔容为0.37 cm3·g-1、平均孔径为7.298 nm的多孔炭.     

基于酚醛树脂的超高比表面积中孔活性炭的研究

以酚醛树指为原料,氢氧化钾为活化剂,制备酚醛树脂基超高比表面积活性炭。采用正交实验考查了制备工艺中炭化温度,碱炭比,活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响,确定了超高比表面积活性炭的制备最佳工艺。利用TG—DTA对热解过程中树脂的炭化活化行为进行了探讨;通过N2-BET对活性炭比表面积和孔结构进行了表征,并简单分析了成孔机理。结果表明：炭化温度400℃,碱炭比为5：1,活化温度为750℃,活化时间为100min时,制备的酚醛树脂基活性炭比表面积为3013m^2·g^-1,孔容1．609ml／g,平均孔径2．135nm,亚甲基蓝吸附值为592mg·g^-1。     

PF与PVB共混炭化制备双电层电容器用多孔炭材料的研究

以酚醛树脂(PF)为原料，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为成孔剂，采用聚合物共混炭化法制备双电层电容器用多孔炭材料。通过热重(TG)和差热(DTA)分析，初步探讨了单一PF、PVB和PF、与PVB的共混物在炭化过程中的热解行为。考察了炭化温度和PF／PVB质量比对所得多孔炭的收率、BET比表面积、孔径分布和比电容的影响，并进一步探讨了以这种多孔炭材料作电极的模拟双电层电容器的充放电特性。结果表明，共混聚合物中PF与PVB是不相容的，热解过程各自独立进行，但存在一定的协同作用。随着炭化温度的升高，所得多孔炭的收率下降，比表面积、总孔容积和比电容先增大后减小，在800℃时达到最大值。随着PF／PVB质量比的增加，所得多孔炭的收率增加，比表面积和总孔容减小，比电容也减小。聚合物的混合方式及状态也是影响多孔炭性能的因素之一。以比电容为26．3F／g的多孔炭作电极的模拟双电层电容器具有良好的充放电性能。     

用于超级电容器的生物形态多孔炭的制备及表征

以天然木质材料为原料,以ZnCl2为活化剂,采用一步化学活化法制备了保留木材天然结构的生物形态多孔炭。研究了活化工艺参数对多孔炭的孔结构和表面形貌的影响,并初步探讨了活化机理。结果表明:活化剂ZnCl2对于生物形态多孔炭具有很好的活化作用,通过改变ZnCl2/多孔炭的浸渍比、活化温度,可以调控多孔炭的孔结构和表面形貌。活化温度450℃,浸渍比为7时,多孔炭的BET比表面积为771.6m2/g;浸渍比为5,活化温度900℃,多孔炭的BET比表面积为951.34m2/g。ZnCl2具有催化脱羟基和脱水的作用,并促进芳烃缩合反应,对多孔炭表面产生造孔和扩孔作用,随着浸渍比的提高和活化温度的升高,扩孔作用明显。     

烧结工艺对炭球孔结构的影响

多孔炭球是应用在有害气体吸附、超级电容器及血液渗透等领域中的关键材料,其孔结构及性能由原料种类及制备工艺等共同决定。以磺化苯乙烯-二乙烯基苯阳离子交换树脂为原料通过化学气相沉积法(CVD)制备多孔炭球,通过扫描电镜及比表面积分析研究了不同热处理条件对所制炭球孔结构的影响。实验表明:烧结工艺对多孔炭球的形貌及结构有很大影响。具体来说,炭化温度的提高整体上有利于孔结构的形成;升温速率提高有利于介孔、大孔结构的形成;活化有利于形成微孔结构。以上研究对炭球孔结构的可控制备有一定意义。     

中孑L分布活性炭的制备与表征

以酚醛树脂为前驱体,纳米SiO2为模板剂,采用模板炭化和钾碱活化工艺研制中孔率较高、比表面积较大的中孔炭（Mesoporous carbon,MC）,考察了活化温度、活化时间、树脂模板比等工艺参数对活性炭孔结构的影响。测试了活性炭N2的吸附等温线、孔径分布、比表面积,并通过扫描电子显微镜观察其微观结构。结果表明,较优工艺条件为：树脂模板比为2：1、活化温度850℃、活化时间3h,该条件下所得中孔炭中孔率达91．4％,比表面积为1501m^2·g^-1,总孔孔容1．38m^2·g^-1,为理想的窄孔径分布活性炭。     

工艺参数对天然沸石模板多孔炭结构的影响

以内蒙古赤峰市的天然沸石矿为模板，以蔗糖为炭的前驱体，制备了具有较窄中孔孔径分布的模板多孔炭。利用SEM、XRD及N2吸附等方法对模板炭进行了表征。采用BJH法分析了模板炭的孔径分布特征。研究了制备工艺中催化剂H2SO4的用量和炭化温度对所得模板多孔炭结构的影响。结果表明，硫酸用置和炭化温度对模板多孔炭的表面形貌、微晶结构和孔结构都有一定的影响。催化剂H2SO4用置过多时模板炭表面结构粗糙、致密，杂质较多，比表面积和总孔容较小；炭化温度越高，模板炭的结构收缩越严重，总孔容和中孔孔容越大，中孔率越高。     

甲烷沉积法对甲烷/氮气分离炭分子筛性能的研究

高性能甲烷/氮气分离用炭分子筛是保证低浓度煤层气变压吸附分离的前提.以椰壳炭化料为原料在一定条件下活化制备了炭前驱体,以甲烷为沉积剂通过气相炭沉积调孔制备炭分子筛,考察沉积时间、沉积温度、沉积剂浓度和沉积剂量对变压吸附分离甲烷/氮气效果的影响,采用N2吸附法分析了炭前驱体的比表面积和孔径分布.结果表明:炭化时间40 m...     

NaOH活化法制备煤基活性炭的研究

以焦作无烟煤为原料,NaOH为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,分别考察了碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能和收率的影响;利用低温N2吸附法对活性炭的比表面积、总孔容及孔径分布进行了表征.结果表明,在碱炭比为4,活化温度为750℃和活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 483 m2/g,总孔容为1.41 cm3/g,碘吸附值为2 530 mg/g,亚甲蓝吸附值为418 mg/g的煤基活性炭.     

炭化温度对酚醛基活性炭纤维孔结构的影响

从酚醛纤维出发，经过炭化和KOH活化制备了酚醛基活性炭纤维（PACF），并对不同温度下炭化样品的比表面积、孔结构以及表面形态之间的关系进行了探讨。采用氮气（77K）吸附法测定PACF活性炭纤维的孔结构和比表面积。结果表明：用KOH在900℃对低于500℃炭化纤维进行活化，不能保持纤维形态，只能得到碳收率低、比表面积高的粉状物，而高于500℃炭化样品则可保持纤维形态。随着炭化温度的升高，所有样品的整体孔径分布范围基本相同，而平均孔径，比表面积和孔容逐渐缩小。     

沥青基多孔炭材料的制备及应用新进展

沥青基多孔炭材料是一类具有广泛用途的新型炭材料，多年来一直是炭材料制备领域研究的热点之一。本文对沥青基多孔炭材料，包括沥青基活性炭材料（沥青基活性炭、沥青基活性炭纤维和沥青基炭分子筛等）和沥青基炭泡沫体的制备方法及其应用进展进行了较为详细地介绍。     

天然气储存用多孔炭的研究Ⅱ.粉状多孔炭的成型及其二次活化

以酚醛树脂、煤焦油沥青为粘结剂对由大庆石油焦制得的粉状多孔炭进行成型实验，并对成型后的多孔炭用水蒸气进行二次活化，结果表明：粘结剂为煤焦油沥青，粘结剂与粉状炭质量比为1：2，成型温度为150℃时成型效果较好；水蒸气用量为7．0mL／min，活化温度为800℃，活化时间为1h的条件下，二次活化效果较好。     

双电层电容器用多孔炭材料的研究与开发

阐述了双电层电容器的工作原理，探讨了多孔炭材料的比表面积、孔径分布、表面官能团、表面石墨微晶取向、体积密度和电导率以及电化学稳定性等微孔结构与物理化学性质对其电容特性的影响，介绍了近年来用作双电层电容器电极的几种新型多孔炭材料的研究进展。     

不同活化剂对块状多孔炭材料吸附性能和硬度的影响

采用以粉状活性炭为吸附基体,合成树脂为粘结剂,氢氧化钾、碳酸钠和氮化锌为活化剂。经过二次碾磨成型、化学活化及隔氧炭化制备出块状多孔炭试样。利用SA3100型比表面积分析仪器,采用低温氮气吸附法测定试样的BET比表面积;利用HR-150A型洛氏硬度仪测定试样的洛氏硬度;利用SEM方法对测试试样的形貌进行观察和分析;进而探讨活化吸附机制。结果表明：用10％（质量分数,下同）的氢氧化钾活化和14％碳酸钠活化的块状多孔炭样品的吸附性能良好,其中碳酸钠活化样品的BET比表面积达到620．96m^2／g,总孔容达0．3969ml／g,洛氏硬度为45。     

多孔炭吸附脱除噻吩类硫研究进展

综述了目前多孔炭吸附剂在脱除噻吩类硫化物中的应用,分别介绍了多孔炭及改性多孔炭在吸附脱硫中的应用。重点介绍了改性多孔炭包括氧化改性及金属改性法的活性炭和介孔炭吸附脱硫研究,指出采用氧化一金属复合改性活性炭的方法可显著提高吸附脱硫能力。介孔炭由于具有较高的比表面积、较窄的孔径分布、极好的化学和热稳定性,用在吸附脱硫将可能成为未来的研究热点。     

PREPARATION AND ELECTROCHEMICAL PROPERTIES OF NANOSCALE POROUS CARBON ELECTRODE MATERIALS BASED ON RICE PLANT SOOT

Supercapacitors are a kind of novel energy storage devices with long cycle stability and high power density. Electrode materials selection is one of the key factors that affect the properties of supercapacitors. Biomass-derived electrode materials – being low cost, renewable and environmentally friendly – are therefore attracting researchers’ attention. In this work, we adopted a simple process of carbonization and activation with rice plant soot, a common biomass material, as carbon source, and finally obtained the nanoscale porous carbon electrode (NPCE) materials. Then, the electrochemical properties of the as-prepared NPCE materials were tested in 6 M KOH, and the results indicated that the specific capacitance could reach 216?Fg^?1. Therefore, this low-cost, highly efficient technique is a significant milepost towards environmentally sustainable and commercially feasible fabrication of carbon electrode materials from biomass sources.     

以沸石矿为模板和糖醇为炭源制备多孔炭的研究

以两种沸石矿为模板、糖醇为炭源，通过模板法制备了多孔炭，并研究了草酸为催化剂对制备得到的炭的影响。通过77K氮气吸附对制备得到的炭进行表征。结果表明：此方法可以制备出具有一定比表面积和较大中孔容积的多孔炭；而对于草酸，它的使用使得沸石的微孔骨架被部分破坏，从而使制备得到的多孔炭的微孔容积减小。     

多孔碳柱撑膨润土的制备与表征

用十六烷基三甲基溴化铵和苄基三甲基氯化铵改性膨润土制备了多孔碳柱撑膨润土.用Fourier变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和氮气吸附-脱附、热分析系统地研究了有机改性剂对多孔材料性能的影响.结果表明:膨润土微粒与有机改性剂以共价键和离子嵌入2种形式结合;多孔碳柱撑膨润土的微观形貌呈针片状,最可几孔径分布大约在1.7nm;多孔材料的主要结构是由碳化的大粒子柱撑而构建的二维孔径,烧结后的有机黏土热稳定性大大提高.     

多孔陶瓷的制备、性能及应用:(Ⅰ)多孔陶瓷的制造工艺

多孔陶瓷的制备方法很多 ,其成孔机理主要有机械挤出、颗粒堆积、成孔剂、发泡、多孔模板、凝结结构成孔。本文根据成孔机理的不同综述了多孔陶瓷的制备工艺最新研究进展。