中间相沥青的预氧化对石墨化泡沫炭微裂纹的影响

通过对萘系中间相沥青进行预氧化处理,研究族组成变化对石墨化泡沫炭微结构的影响机制。结果表明:中间相沥青经过预氧化处理后,喹啉不溶物含量提高、族组成分布变窄,导致石墨化过程中泡沫炭泡孔的孔壁、韧带处热应力的梯度差异变小,进而使得微裂纹的数量、长度及间隙减小。     

外加电压对沥青碳纤维/ABS树脂复合材料导电性的影响

通用级沥青碳纤维与ABS树脂通过单螺杆挤出机共混后模压成型, 所制复合材料的电阻率随材料中纤维添加量的增多而迅速降低。当复合材料中纤维添加量较少时,材料的电流电压关系不满足欧姆定律所描述的线性关系,材料电阻随外电压的增大而减小。随着纤维含量的增加,材料电流电压关系的线性度逐渐增大。当纤维含量达到40 wt%时,材料电阻不随外电压的增大而变化,材料满足欧姆定律。经外加高电压处理后,材料电阻率发生永久性降低,其电流电压关系的线性度提高。隧道跃迁理论能够较好地解释上述现象。      

沥青基球形活性炭对CO2的吸脱附行为研究

考察了沥青基球形活性炭(PSAC)的孔结构与CO2吸附容量间的内在关系及其脱附性能.采用N2吸附法分析PSAC的孔结构,由穿透曲线测试其对CO2的平衡吸附量.实验结果表明:在CO2/N2混合气氛下,活性炭对CO2的吸附容量与孔径小于1nm的微孔比表面积呈线性关系;当PSAC担载5%的三聚氰胺后,对CO2(15%)的平衡吸附量由0.91mmol/g增加到1.15mmol/g,提高了26.3%;采用抽真空脱附时,循环脱附效率为74.6%,而电解吸-抽真空耦合脱附工艺可使CO2的循环脱附效率接近100%.     

聚乙烯醇缩丁醛包膜活性炭对模拟血液的吸附

利用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)对球形活性炭进行包覆,并分析PVB溶液质量分数及其分子量对肌酐、VB12和溶菌酶所构成的血液模拟体系吸附性能的影响。利用吸附动力学与吸附等温线对单组分及相对差异性双组分吸附过程进行分析。采用SEM、BET、压汞法孔隙率测定及FTIR对包覆活性炭形貌、结构进行表征。结果表明:包膜前后活性炭的吸附机理均为化学吸附,PVB质量分数对吸附量及吸附速率的影响最大,且随PVB质量分数的增大而显著下降;PVB分子量的改变则影响较小,但对增强炭表面亲水作用意义重大。双组分体系下,溶菌酶对VB12的竞争吸附作用明显,VB12的竞争吸附强度高达30%以上;肌酐与溶菌酶体系中,两者竞争吸附强度均低于8%,竞争吸附现象不明显。     

核桃壳基硬碳负极电极材料的制备及性能研究

以核桃壳为原料,经过热处理-酸洗-炭化3步制得核桃壳基硬碳,再进一步制得锂离子电池负极材料。通过扫描电镜、X射线衍射仪、激光显微拉曼光谱仪、康塔吸附仪探究了温度对材料的表面形貌、物相结构以及孔径分布的影响。通过恒电流充放电测试考察了材料的电化学性能。结果表明,随着炭化温度的升高,材料的首次库伦效率增高,不可逆比容量却降低。当炭化温度为1 200℃时,材料的比表面积为10. 016 m2/g,首次库伦效率高达72. 5%,而首次充放电容量分别为429. 6 m Ah/g和592. 3 m Ah/g,并且能在大倍率充放电过程中保持优良的倍率性能。     

化学气相沉积法合成高强度纳米炭纤维/蜂窝堇青石复合材料

以C2H4为碳源、Ni-Cu合金作催化剂,采用化学气相沉积法在蜂窝状堇青石表面生长纳米炭纤维(CNFs),获得压缩强度为50.0 MPa的纳米炭纤维/蜂窝堇青石复合材料.在堇青石表面蜂窝腔内生长的CNFs直径为20nm～30nm,CNFs之间相互交织形成5μm厚的纤维层,CNFs的质量分数为25.3％.金属Cu的掺杂对Ni-Cu合金的颗粒尺寸产生重要影响,进而影响CNFs的生长速率、纤维层厚度及其微结构.所合成CNFs的石墨化程度不高,在蜂窝堇青石中生长纳米炭纤维可以把其压缩强度从10MPa增加到50 MPa.     

热处理对针状焦电化学性能的影响

利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和恒流充放电方法对不同热处理温度下针状焦的微观物理结构和充放电循环性能进行了研究.结果表明,随着热处理温度的升高,针状焦石墨化程度增加,微观晶体结构趋于完整,表面缺陷减少,800℃下热处理样品初次嵌锂容量达到463 mA·h/g;随着热处理温度的升高,材料的循环稳定性显著提高,2 800℃石墨化处理样品50次循环后可逆容量可达360 mA·h/g.     

三种活性炭对吲哚和吡啶的吸附性能

考察了3种活性炭一沥青基球形活性炭(PSAC)、煤质柱状炭(EAC)和椰壳颗粒炭(GAC)对水中吲哚和吡啶的吸附效果,测定了3种活性炭对吲哚和吡啶的吸附等温线和吸附动力学曲线.结果表明,3种活性炭对吲哚的去除率都能达到100%;PSAC和EAC对吡啶的去除率约为82%,GAC对吡啶的去除率约为92%;PSAC对吲哚和吡啶的吸附速率最大.活性炭的吸附性能由活性炭结构和吸附质分子性质所决定.微孔越丰富,吸附性能越好;中孔越多,吸附质分子的传质阻力越小,吸附速率越大;吸附质分子在水中的溶解度越小,活性炭的亲和力越强,吸附量越大,吸附效果越好.3种活性炭对吲哚和吡啶的吸附符合Freundlich公式,并确定了公式参数,Frendlich公式中的参数a越大,1/n越小,则活性炭吸附容量越大:a越大,活性炭的吸附速度越快.     

沥青炭纤维/ABS树脂复合材料的电流电压关系

通用级沥青炭纤维与ABS树脂通过单螺杆挤出机共混后，于40MPa、200℃下模压成型，所制复合材料的电阻率随材料中纤维填加量的增多而降低，材料的电流电压关系不满足欧姆定律所描述的线性关系，材料电阻随外加电压的增大而减小。经过1000V高电压处理后，材料电阻率下降，材料电流电压关系曲线的线性度提高。     

酚醛-糠醛基炭气凝胶的合成和表征

用低软化点线性酚醛树脂和糠醛为原料以正丙醇为溶剂在盐酸催化下经溶液-溶胶-凝胶过程合成了醇凝胶，将其在石油醚（30℃-60℃）中，超临界条件250℃，7MPa下干燥1h获得酚醛-糠醛比的增加，炭气凝胶的大孔和中孔孔容分别减小，大孔孔容变化幅度较大，微孔孔容很小。TEM图片表明：炭气凝胶的纳米骨架随酚醛-糠醛比的增加而增大。