氧官能团对活性炭超级电容器电容性能的影响（英文）

活性炭作为一种电极材料广泛应用于商业超级电容器中。炭材料表面的氧官能团是影响超级电容器电容性能的重要因素之一。通过(NH_4)_2S_2O_8温和的氧化过程在活性炭上引入氧官能团,并在不同温度下热处理样品来进一步除去氧官能团,同时又保留了活性炭原始的孔结构。结果表明,在水系电解液中,含氧官能团,特别是羧基和羰基,不仅加强了电解液在电极中的扩散,而且通过引入赝电容来提高电容。在300℃惰性气氛热处理后可以增加电极材料的电容和倍率性能。然而,不适量的氧官能团会堵塞活性炭的孔,导致其电化学性能差。在有机电解液中,含氧官能团会降低电极材料的电容,但在700℃惰性气氛热处理后可以有效提升材料的电容。研究结果揭示了氧官能团与电化学性能之间的关系,对于设计实际应用中的高性能超级电容器至关重要。     

活性炭表面改性对双电层电容器电化学性能的影响（英文）

通过氢气还原改性和浓硝酸氧化处理对石油焦基活性炭(ACs)进行改性。采用氮气吸附和脱附等温线计算改性ACs的BET比表面积、DFT孔径分布及孔容,以XPS方法表征改性ACs的表面含氧官能团种类及含量,改性ACs的电化学性能通过直流循环充放电、循环伏安等表征。结果表明:浓硝酸处理后,ACs比表面积和孔容均稍有减少,表面含氧官能团和比电容明显增加,内阻和自放电显著增大;氢气改性后,ACs比表面积和孔容亦稍有减少,孔径分布的变化使比电容明显增加,氧化官能团的减少降低了内阻并减少了自放电。即,氢气改性ACs的电化学性能明显提高,增加了比电容,降低了内阻和自放电。     

CVI处理对浸渍裂解法制备C/C-SiC复合材料弯曲性能的影响（英文）

以2D叠层炭布为增强体,以掺加硅粉、炭粉和碳化硅粉3种无机粉体的糠酮树脂为前驱体,经浸渍、热压固化、炭化裂解和高温热处理过程制备出炭/炭-碳化硅（C/C-SiC）复合材料。采用多功能密度测试仪、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和力学万能试验机,研究了硅粉、炭粉和碳化硅粉的掺加量以及后续化学气相渗透（CVI）处理对C/C-SiC复合材料致密度、微观结构及抗弯强度的影响。结果表明：硅粉、炭粉和碳化硅粉掺加后所形成的碳化硅颗粒对复合材料起到颗粒弥散增强的作用。具体而言,粉体掺加量越多,C/C-SiC复合材料越致密,抗弯强度越大;在三点弯曲载荷作用下,C/C-SiC复合材料呈假塑性断裂模式,并且出现层间开裂现象。对C/C-SiC复合材料进行10h CVI处理后发现,形成的热解炭可以作为炭纤维与树脂炭基体之间的界面,弥补了树脂炭的微孔,相比于未进行CVI处理的C/C-SiC复合材料,密度最大提高了4.98%,抗弯强度最大提高了38.86%。     

生物质活性炭微孔和中孔结构对CO_2吸附性能的影响（英文）

以玉米秸秆作为生物质活性炭的原材料,CO2作为活化介质,分别以KOH、HNO3和CH3COOH作活化剂,在800℃下一步法制备出玉米秸秆活性炭,并针对部分样品分别使用KOH、HNO3和CH3COOH进行化学活化。分别考察CO2活化时间、CO2活化剂浓度、化学活化种类及后续热处理工艺对样品吸附CO2的性能影响。结果表明,化学活化过程可拓展活性炭的空隙结构,显著提高其对CO2的吸附。在最优工艺下(4 mol/L HNO3活化+100℃水浴加热1 h+600℃热处理),活性炭的比表面积达639.8 m2/g,其CO2捕集效率为7.33%,高于市场商业用活性炭的6.55%。同时,考察活性炭微孔和中孔对CO2吸附的影响规律,并采用Bangham动力学模型探讨样品的吸附性能。     

稻壳基活性炭的热处理改性及其电化学性能（英文）

稻壳基活性炭是一种具有多级孔道结构的电极材料,可以用于水系或有机电解液体系超级电容器,具有优良的比电容和功率特性。然而稻壳基活性炭用于超级电容器会出现严重的自放电问题。本文提出了一种简单的热处理稻壳基活性炭的改性方法,能够提高活性炭电极材料的电容值,并降低其自放电速率。在保持原有的多级孔结构基础上,增加了活性炭的介孔比例,减少了表面含氧官能团。改性前后的稻壳基活性炭材料组装的双电层超级电容器在0.5 A g~(-1)的电流密度下,质量比电容分别为116 F g~(-1)和147 F g~(-1),24 h自放电电压保持分别为75.2%和84.5%;在1.0 A g~(-1)条件下10 000圈恒流充放电循环后,电容保持率分别为85%和92%。     

HClO4氧化对石油焦基活性炭超级电容器性能的影响（英文）

采用HClO4对石油焦进行氧化改性,按照碱碳比为3∶1的比例将改性石油焦活化成活性炭,产物标记为OAC-3。作为对比,按照碱碳比4∶1将石油焦活化成活性炭,产物标记为AC-4。采用XRD、I2吸附、N2吸附和循环伏安研究HClO4氧化对石油焦结构和产物活性炭性能的影响。结果表明,HClO4氧化将石油焦石墨微晶d(002)晶面层间距由0.344nm提高到0.353nm,同时将晶粒粒径由2.34nm减小到1.75nm。AC-4和OAC-3的比表面积分别为2 929和3 058 m2/g,在0.5 mV/s的扫描速率下,其比电容分别为361.3和392.7F/g;基于OAC-3的超级电容器具有更好的功率特性。     

不同浸渍方式对氯化锌活化竹纤维活性炭理化结构和性能的影响

为探究浸渍工艺对活性炭理化性质及性能的影响,以脱除木质素的竹纤维为原料,氯化锌为活化剂,通过真空浸渍、常温搅拌浸渍、物理混合浸渍3种不同的方式浸渍竹纤维,采用化学活化法制备竹纤维基活性炭。通过比表面积及孔径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪等对活性炭的孔隙结构、化学结构和晶体结构进行表征,并探讨不同浸渍方式制备的活性炭对亚甲基蓝的吸附能力及电化学性能。结果表明：常温搅拌浸渍制备的活性炭比表面积最大,为2096.981m²/g,物理混合浸渍制备的活性炭比表面积最小,为1788.566m²/g;常温搅拌浸渍制备的活性炭微孔最多,真空浸渍制备的活性炭中孔最多;竹纤维活化后纤维素及半纤维素基本分解,不同浸渍方式制备的活性炭官能团并无显著差异;活化后纤维晶型遭到破坏形成无序炭结构,3种浸渍方式制备的活性炭均具有部分石墨和无序石墨的特征。电化学性能测试表明：3种活性炭均表现出明显的双电层电容特性及可逆性;不同电流密度条件下搅拌浸渍制备的活性炭比电容均最高,电流密度为0.2A/g时比电容达到257F/g;真空浸渍制备的活性炭电荷转移电阻更低,物理混...     

过量Nb_2O_5对偏铌酸铅压电陶瓷烧结性能和电学性能的影响（英文）

采用传统的固相烧结法制备了组成为PbNb_2O_6–xmol%Nb_2O_5(x=0,5,10,15,20)的压电陶瓷样品,研究了过量Nb_2O_5对PbNb_2O_6压电陶瓷烧结性能和电学性能的影响。研究结果表明,过量Nb_2O_5能够在保证PbNb_2O_6高居里温度和明显各向异性的条件下改善其烧结性能和电学性能。这可能是因为过量Nb_2O_5导致PbNb_2O_6中Nb-O八面体的扭曲,进而抑制PbNb_2O_6在烧结过程中的三方到四方相变。随着过量Nb_2O_5加入到PbNb_2O_6中,其压电系数(d_(33))和致密度都明显提高了,并且在过量5mol%Nb_2O_5时达到最大值,分别为69 pC/N和93.1%。     

橄榄渣基活性炭活化工艺的优化（英文）

采用KOH对橄榄渣进行活化得到活性炭。设计2~3正交试验来优化制备工艺条件,水平和因子包括活化温度(600,900℃)、活化时间(1,3 h)和浸渍比(1∶2,1∶4)。活性炭的比表面积作为优化的评价指标。通过氮吸附仪、红外光谱仪和扫描电镜等手段对活性炭的表面化学和孔结构进行表征。结果表明,所有因子及其交互水平都非常显著(p0.05)。活性炭的比表面积和制备条件的相关系数为99.2%。在最条件下制备的活性炭,比表面积为672 m~2/g、平均孔径为2.05 nm,微孔和介孔率分别为81.36%和18.37%。     

超声方法合成硒纳米线（英文）

用超声的方法合成了硒纳米线.场发射扫描电镜（FESEM）结果表明产物的形貌比较均一.产物的结构通过透射电镜（TEM）和X-射线衍射仪（XRD）进行了进一步表征.TEM和XRD光谱的结果证明了所得硒纳米线为单晶结构且沿着[001]方向生长.所得硒纳米线在671nm处有一紫外光谱吸收峰,通过对光谱的计算,硒纳米线的能带为1.66eV.基于一系列的生长过程,提出了硒纳米线的生长机理：硒粉溶解溶液中产生自由硒原子;当硒原子浓度过高时,硒原子结晶形成t型硒种子;由于各向异性晶体结构,连续提供的硒原子进入结晶种子形成线性纳米结构.此外,溶解和再结晶使α型硒转化为更稳定的t型硒.超声波可以提供适当的能量来调整这动态的平衡溶解和再结晶,进一步加快这一转变.     

橡胶木屑基活性炭—聚氨酯复合材料的制备及其微波吸收性能（英文）

采用ZnCl2对橡胶木屑进行化学活化制备出活性炭。ZnCl2与橡胶木屑的浸渍质量比为1.0-2.0,活化温度为500℃,时间为60min。通过扫描电镜、X射线衍射和BET比表面分析仪探讨浸渍比例对活性炭孔结构的影响。结果表明,当浸渍比为1.5∶1时,样品的比表面积和孔径分别为1301m2/g和0.37cm3/g。通过化学发泡工艺将不同质量分数(1%,2%,3%,5%,8%)的活性炭填充至聚氨酯中制备出聚氨酯复合材料。在1-5GHz频率范围内,复合材料吸收微波。随着活性炭含量增加,在1-3GHz范围内,介电常数(ε’)和回波损耗增加。活性炭含量为8%时复合材料的介电常数达到最大值3.0。在1.8GHz时,复合材料的回波损耗为10dB。在-2.5GHz,电磁屏蔽效率大于3dB。与传统聚合物材料如填加金属的聚氨酯和聚酯相比,所制复合材料呈微波段吸收,可作为电磁屏蔽材料。     

薄膜厚度对α-SiO_x薄膜负极电化学性能的影响（英文）

近年来, SiO_x作为锂离子电池负极,由于其良好的循环稳定性、较大的容量以及对成分调控的可行性,引起了广泛的关注。以往的许多研究都集中在阐明氧含量对SiO_x负极的影响,尺寸效应对性能的影响规律很少被研究。此工作研究了不同厚度的薄膜型SiO_x负极材料的电化学性能。溅射制备SiO_x电极的Si/O比值为0.7、膜厚为450 nm时,电极初始库仑效率(ICE)为71.68%、容量保持率92.01%。以上的最优性能主要归功于电荷转移电阻低、SEI层形成减少和循环过程中电极的结构稳定性。研究表明,作为LIBs负极,控制SiO_x负极的厚度可以有效改善电极材料的电化学性能。     

烟草基活性炭材料用于电化学超级电容器（英文）

烟草基活性炭(TAC)成功制备并用于超级电容器电极材料。由烟草出发,通过一步水热法,进而热解得到烟草基多孔碳(TPC),比表面积为111.25 m~2·g~(-1),孔容为0.11 cm~3·g~(-1),平均孔直径1.77 nm,在0.5 A·g~(-1)电流下,比电容为37 F·g~(-1)。通过碱活化得到TAC,具有较高的比表面积1297.6 m~2·g~(-1),大的孔容0.52 cm~3·g~(-1),和平均孔直径0.52 nm。在0.5 A·g~(-1)电流下,比电容可达148 F·g~(-1)。两电极体系下具有120 F·g~(-1)的比电容值,在1 A·g~(-1)下经过9 000次循环后,容量没有损失。     

为化剂对沥青浸渍性能的影响

通过采用常压热缩聚、压力热缩聚、硫氧化等常规工艺和以呋喃树脂、均四甲苯和石油沥青为共炭化剂进行共炭化的方法对煤沥青改性,比较了不同工艺和不同共炭化剂对改善沥青浸渍剂综合性能的效果,希望提高沥青浸渍剂产炭率的同时使沥青仍保持良好的流动性。研究结果表明,硫氧化法使沥青产生了过度的交联,很高软化点的沥青只具有较低的产炭率水平;压力热缩聚可以得到综合性能较好的浸渍剂沥青。而通过选用合适的共炭化剂,可以进一步改善沥青浸渍剂的综合性能;石油沥青共炭化在经济上具有一定的优势。     

不粘煤基活性炭作超级电容器电极材料:硼、氮掺杂对其电化学性能的影响（英文）

以新疆不粘煤为原料,三聚氰胺为氮源,硼酸为硼源,通过球磨和后续活化过程合成硼,氮掺杂及硼氮共掺杂煤基活性炭。氮吸附结果显示杂原子掺杂可提高活性炭中介孔的含量。红外和X光电子能谱结果显示,硼、氮原子存在于炭骨架中。循环伏安,恒流充放电及电化学阻抗分析说明硼、氮掺杂活性炭的电化学性能优于非掺杂活性炭。其中,硼氮共掺杂活性炭具有176 F·g~(-1)的高比容量。循环20 000次容量保持率为96%。共掺杂活性炭优异的电化学性能归因于硼氮的协同作用。     

编码超声血流多深度检测（英文）

血流信息检测及其成像因其独特的优势,在临床上得到广泛应用。但常规经颅多普勒超声系统仍采用模拟和数字电路结合的传统技术,这类系统容易受到外界干扰且不能进行多深度检测。文章设计出一种全数字多普勒超声血流检测系统方案,弥补了传统模拟系统存在的问题。多普勒仿体和人体实验结果表明,该系统能够进行多深度检测,确定血管的深度;同时,还提高了检测灵敏度、超声穿透力和系统成像分辨率。     

填料种类对炭石墨材料性能和微观结构的影响（英文）

分别利用炭黑、石油焦、针状焦和天然石墨粉为填料,煤沥青为黏结剂,经模压成型(150MPa,10min)、炭化(1300℃,1h)和石墨化(2300℃)制备炭/石墨材料。考察了填料类型对最终炭/石墨材料物理性能和微观结构的影响。研究结果表明:利用炭黑为填料所制材料具有较高的机械强度,但其导热和导电性能相对较差;经石墨化后(2300℃),其抗弯和抗压强度分别达到88.0和173.2MPa。而以天然石墨粉为填料所制材料具有较好的导热和导电性能,在室温下其导热率达到278W/m·K;另外,其抗弯和抗压强度分别达到51.1和90.2MPa。微观结构分析表明,以天然石墨粉为填料所制得的材料具有最大的微晶尺寸和高度的取向性。     

PAN预氧结构径向调控及其对炭纤维性能的影响（英文）

预氧纤维结构及其分布直接影响炭纤维的性能,优化预氧结构径向分布,构建预氧结构与炭纤维力学性能的关系,对制备高性能炭纤维具有指导意义。本文采用固体核磁、光学显微镜、热失重等表征方法,通过温度控制预氧化反应速率,研究预氧化反应速率对纤维结构和径向分布及炭纤维性能的影响。结果表明,整体提高预氧化反应速率,在促进预氧结构向纤维更深区域扩展的同时,也导致含氧结构增加较多,热稳定性降低,影响炭纤维的性能;而提高预氧化初期反应速率,有效改善预氧结构径向分布的同时纤维含氧结构增加较少,热稳定性提高,最终炭纤维的石墨化程度和致密性较高,力学性能显著提升,获得一种具有高强中模特征、直径相对较大的炭纤维。     

粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响（英文）

采用机械合金化与电场压力激活辅助烧结工艺相结合的方式,分别制备纯Al和GNPs/Al复合材料,探究粉体石墨烯对铝基复合材料微观结构和性能的影响。结果表明:通过优化烧结工艺有效地抑制化合物Al_4C_3在GNPs/Al复合材料中的形成,提高石墨烯与Al基体的界面结合强度。石墨烯添加量为0.5wt.%时,在Al基体晶界处能够均匀的分散,由于石墨烯与Al基体有良好的界面润湿性,促进声子在基体材料中的移动,降低材料的界面热阻,在GNPs/Al复合材料表面形成导电网络,提高电子的迁移率和平均自由程,使GNPs/Al复合材料的热导率和电导率分别提升7.1%和4%;添加石墨烯能改变Al基体材料的晶体结构,在石墨烯周围形成晶格畸变的应力场,该应力场与位错应力场产生交互作用,使位错运动受阻,GNPs/Al复合材料的强度和硬度分别提升30.6%和44%;石墨烯能降低基体材料界面电容的介电损耗,在Al基体材料表面形成致密平整的膜层,提高GNPs/Al复合材料的电荷传递电阻,降低材料表面在电化学腐蚀过程中的弥散效应,使GNPs/Al复合材料耐腐蚀性能提高31%。石墨烯含量超过0.5 wt.%时,团聚在基体晶界的石墨烯,降低复合材料的界面结合强度,使GNPs/Al复合材料导带中的能带宽度变窄,电子的局域性增强,导致GNPs/Al复合材料的性能下降。综上所述,粉体石墨烯的最佳添加量为0.5wt.%。     

聚氨酯上浆剂对炭纤维增强聚氨酯复合材料界面性能的影响（英文）

经阳极氧化的炭纤维丝束用水性聚氨酯进行上浆,考察上浆剂对炭纤维增强聚氨酯复合材料界面性能的影响,并结合元素分析、官能团分析、热重分析和示差扫描热分析进行机理研究。结果显示,上浆剂可以显著提高复合材料界面性能。层剪强度从氧化后的39.5 MPa提升到上浆后的46.4 MPa,提升17.5%。上浆的炭纤维经170°C热处理后层剪强度进一步提高到50.8 MPa。这归因于上浆剂与炭纤维表面的含氧官能团进行反应形成化学键,而上浆剂与基体以氢键相互作用。经进一步热处理后,上浆剂的封端剂脱除,释放出异氰酸酯与基体中的氨基甲酸酯反应生成尿基甲酸盐。因此,此水性聚氨酯上浆剂提高了炭纤维增强聚氨酯复合材料的界面性能。