崔华楠
,
赵振华
,
梁业如
,
石建英
,
吴丁财
,
刘鸿
,
符若文
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2011.00932
选用两种孔径不同的炭气凝胶CA125和CA500制备了碳含量为20%的TiO2/CA光催化剂,采用X射线衍射、扫描电镜和N2吸附-脱附对催化剂进行了表征,并考察了其光催化降解甲基橙反应性能.结果表明,TiO2/CA样品中TiO2主要以锐钛矿相存在,伴随有少量的金红石相,且均匀分散于炭气凝胶的表面.催化剂的孔隙率分析表明,孔结构直接影响到催化剂的光催化活性,以中孔为主的TiO2/CA125活性要远高于TiO2/CA500.这主要源于中孔良好的吸附性能及其合适的空间限域效应.
关键词:
炭气凝胶
,
氧化钛
,
限域效应
,
光催化
,
甲基橙
,
降解
李争晖
,
莫建波
,
吴丁财
,
钟辉
,
邹冲
,
徐飞
,
符若文
功能材料
利用恒流充放电、交流阻抗和循环伏安法深入研究了电极片质量、粘结剂PTFE的含量、平压压力和电解液KOH浓度等超级电容器器件制作工艺对聚苯乙烯基层次孔炭材料的电化学性能的影响。结果表明这些器件制作工艺对层次孔炭材料的储电性能有非常大的影响。当电极片质量约为9mg,PTFE含量为8%,平压压力为4MPa,KOH浓度为4mol/L时,层次孔炭材料的储电容量最大,可达135F/g;而当器件制作工艺不佳时,其储电容量出现不同程度的下降,最差时仅为56F/g,为最优工艺的41%。
关键词:
超级电容器
,
聚苯乙烯基层次孔炭材料
,
制作工艺
,
电化学性能
唐志伟
,
徐飞
,
梁业如
,
吴丁财
,
符若文
新型炭材料
以有机气凝胶RC-500为原料,采用低质量比KOH(KOH：有机气凝胶=3：1)活化的方法,900℃炭化活化,制备出一种具有层次孔结构的活性炭气凝胶ACA-500-3。将其作为硫载体,与单质硫在155℃熔融复合后制备出含硫量达66.2%的锂硫电池正极复合材料( ACA-500-3-S)。通过N2吸附、SEM、TEM、XRD和XPS等测试手段考察ACA-500-3和ACA-500-3-S的结构和形貌,并利用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等方法研究ACA-500-3-S的电化学性能。 ACA-500-3-S在0.2 C(1 C=1675 mA·g-1)电流密度下,初始放电比容量高达1287 mAh·g-1,200圈后比容量保持在643 mAh·g -1,并表现出良好的倍率性能,明显优于单质硫电极。
关键词:
锂硫电池
,
活性炭气凝胶
,
KOH活化
,
复合材料
,
电化学性能
符若文
,
李争晖
,
梁业如
,
李峰
,
徐飞
,
吴丁财
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(11)60074-7
层次孔炭材料呈合理的微孔-中孔/大孔结构及孔径分布,具有高的电化学活性表面、极短的扩散距离和较高的传质速率,在用作储能器件电极材料时,表现出优异的功率特性.通过综述近来年层次孔炭材料的设计制备及其在储能领域的应用进展,重点介绍了本课题组自2008年以来的研究成果,进而展望了层次孔炭材料的发展方向.指出:层次孔炭材料主要通过模板法或模板-活化联合法制备.这两种方法可以实现炭材料纳米结构的精确调控.最近,开发出来的更简易的免模板法展现出较好的应用前景.
关键词:
层次孔炭材料
,
合成方法
,
储能
蔡力锋
,
傅明连
,
陈鹭义
,
符若文
,
吴丁财
新型炭材料
采用浓硝酸对层次孔炭气凝胶(HPCA-1)进行表面改性,制备了新型表面改性层次孔炭气凝胶(mHPCA-1),并进一步研究了mHPCA-1对酸性品红(AF)的吸附行为.结果表明,浓硝酸表面改性对炭气凝胶的纳米形貌和孔结构影响不大,但可以明显提高炭气凝胶的表面含氧官能团数量,从而优化层次孔表面化学性质,使得mHPCA-1对AF表现出更高的吸附量.mHPCA-1对AF的等温吸附过程符合Langmuir方程,其对AF的吸附属于单分子层吸附,最大吸附量可达191.57 mg·g-1,明显高于HPCA-1(120.92 mg·g-1).吸附动力学结果证实了浓硝酸表面改性可以显著提升层次孔炭气凝胶对AF的吸附量和吸附速率,且吸附动力学符合Langmuir速率方程.
关键词:
炭气凝胶
,
层次孔结构
,
表面改性
,
酸性品红
,
吸附
吴丁财
,
刘晓方
,
符若文
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.04.004
间苯二酚和糠醛的醇溶液在六次甲基四胺催化下经溶胶-凝胶过程合成醇凝胶,常压干燥后得到有机气凝胶,经炭化获得炭气凝胶.利用TEM和N2吸附表征了炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的结构,并通过有机蒸汽吸附实验研究了气凝胶的结构-吸附性能关系.实验结果表明:有机气凝胶和炭气凝胶对极性有机蒸汽的静态饱和吸附量高于对非极性有机蒸汽的静态饱和吸附量;提高热处理温度,有利于气凝胶对低浓度极性有机蒸汽和各种浓度非极性有机蒸汽的吸附,但不利于对高浓度极性有机蒸汽的吸附;随着有机蒸汽浓度的提高,气凝胶对极性有机蒸汽的吸附量明显增大,但对非极性有机蒸汽的吸附量影响不大,仅略微上升.此外,气凝胶的室温脱附率高达60 %～85 %.
关键词:
炭气凝胶
,
有机气凝胶
,
有机蒸汽
,
吸附性能
吴丁财
,
余志铨
,
符若文
功能材料
以氢氧化钠为催化剂和乙醇为溶剂合成间苯二酚-糠醛凝胶,经乙醇超临界干燥后得到有机气凝胶.间苯二酚与催化剂的摩尔比、间苯二酚与糠醛的摩尔比以及反应物总浓度等制备条件是影响有机气凝胶密度的主要因素.TEM和N2吸附法表明,有机气凝胶具有典型的三维纳米网络结构,网络颗粒约为10nm,平均孔径为7.8nm,其BET表面积和中孔体积分别为589 m2/g和1.106 cm3/g.
关键词:
有机气凝胶
,
无机碱催化剂
,
乙醇超临界干燥
,
制备
王俊冰
,
吴丁财
,
符若文
功能材料
采用常压干燥法制备了炭气凝胶,对所制得的炭气凝胶进行了电化学性能的测试,并与日本进口的超级电容器用超级活性炭进行比较.实验结果表明,炭气凝胶具有优良的电容性能,电双层比电容量和高扫描速度下(100mV/s)的质量比电容量分别达到21μF/cm2和89F/g,高于日本进口超级电容器用超级活性炭.
关键词:
炭气凝胶
,
超级电容器
,
电化学性能
