李艳秋
,
李开喜
新型炭材料
以线型酚醛树脂为前驱体,采用溶液混合法将Y(NO3)3或Ce(NO3)3掺杂在其中,通过水蒸气活化制备含有大量中孔的酚醛树脂基活性炭.利用红外光谱(IR)、热重(TG)分析、N2吸附、扫描电镜(SEM)等对酚醛树脂以及其相应的活性炭进行表征.结果表明:掺杂Y(NO3)3或Ce(NO3)3可以提高水蒸气活化的速率,促进孔的发展.由于稀土金属盐与酚醛树脂前驱体相容性的限制,Y(NO3)3或Ce(NO3)3的催化效率随着其在树脂中含量的增加先增大后减小.其中,Y(NO3)3可以同时促进中孔和微孔的发展,且促进微孔发展的作用更强一些,而Ce(NO3)3则在促进中孔的发展中显示出较大的优势.
关键词:
酚醛树脂
,
中孔炭
,
稀土
,
催化活化
,
孔径分布
李艳秋
,
李开喜
,
孙国华
,
王建龙
新型炭材料
以线型酚醛树脂为碳源,通过形成钇-酚醛树脂配合物和水蒸气活化的方法制备了具有较高中孔率的活性炭.利用红外光谱(IR)、热重分析(TG)、氮气吸脱附曲线、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所制钇-酚醛树脂配合物及相应活性炭进行了表征.结果表明:钇离子与嫁接了甲基丙烯酸甲酯的酚醛树脂之间形成钇-酚醛树脂配合物,其相应活性炭具有典型中孔炭的特征,且中孔率高达88%.钇-酚醛树脂配合物的形成,明显提高了钇元素的分散程度和钇元素的催化效率.同时,钇-酚醛树脂配合物的形成,有助于改善酚醛树脂基活性炭的孔结构和孔径分布,尤其对提高活性炭的中孔率有显著的作用.
关键词:
钇-酚醛树脂配合物
,
线型酚醛树脂
,
中孔炭
,
催化
,
水蒸气活化
王天泽
,
杨光玲
,
楚英豪
,
郭家秀
,
尹华强
材料导报
以硅铝比为38的分子筛为模板,蔗糖为前驱体,用模板法制备了中乳炭材料,并对制备的材料进行了表征.重点探讨了以制备的碳材料为载体,Ce为活性组分的催化剂的脱硝性能.结果表明,制备出的碳材料存在部分中孔,平均孔径为2.9 nm;负载了Ce的催化剂,NH3选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)脱硝性能比未负载的脱硝性能好,表明Ce具有催化作用；将制备的碳材料经硝酸预处理,发现Ce负载量为10％的催化剂脱硝活性最好,在380～450℃之间保持60％以上的NO转化率.
关键词:
中孔炭
,
模板法
,
CeOx
,
SCR
,
NH3
唐志红
,
何星
,
宋燕
,
刘朗
,
郭全贵
,
杨俊和
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60045-7
以纳米SO2粒子为模板,酚醛树脂、中间相沥青和聚丙烯腈为炭前躯体制备中孔炭.利用氮气吸附、元素分析和X-射线光电子能谱等分析了不同种类炭前躯体对中孔炭的影响.结果表明:在炭化温度和纳米粒子添加量相同的情况下,不同炭前躯体所制中孔炭的孔结构和表面化学性质不同.中间相沥青基中孔炭中微孔和中孔含量最少,酚醛基中孔炭中含有丰富的微孔和中孔,聚丙烯腈基中孔炭中含有大量的含氮官能团.
关键词:
模板
,
炭前躯体
,
中孔炭
,
孔结构
,
化学性质
王艳素
,
王成扬
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60041-X
以乙酸镁和柠檬酸镁热解得到的MgO为模板,热塑性沥青为碳前驱体,采用程序升温一步炭化法(950℃,N2)制备了高比表面积中孔炭材料.尽管未进行活化,两种模板前驱体与沥青混合所制中孔炭材料均可获得非常高的比表面积.以这两种中孔炭作为双电层电容器的电极材料,在质量分数为30%的KOH电解液中测试其电化学性能.结果表明:这两种中孔炭电极均可得到较高的比电容量和理想的功率特性,尤其是柠檬酸镁作前驱体时,MgO与沥青质量比为4时得到的炭材料(MCP 8/2)在20mA·g-1 的电流密度下得到284F·g-1 的比电容量,且在1000mA·g-1时仍能得到236F·g-1 的比电容.交流阻抗测试表明:组装的双电层电容器的内部阻抗均小于3. 5Ω.
关键词:
模板法
,
沥青
,
中孔炭
,
双电层电容器
,
电化学性能
周颖
,
宋晓娜
,
舒成
,
邱介山
新型炭材料
以煤沥青质为碳源,气相法二氧化硅为模板,制备中孔炭(Mesoporous carbon,MC),通过CO2活化调变其表面结构.用TEM、N2吸附、电化学工作站及Land电池测试系统等对产品炭的微观结构及电化学性能进行研究.结果表明:在活化温度900℃、CO2气流量100mL/min条件下,随着活化时间的增加,炭产品的BET比表面积、微孔孔容均呈增加趋势.在活化时间为150min时,产品炭的BET比表面积可达1 360m2/g,比活化前的比表面积提高了约88%.产品炭作为超级电容器电极材料表现出良好的电化学性能,活化时间为120min的样品,在1000mA/g的电流密度下,材料的质量比电容为135F/g,10000次充放电循环后,比电容值保持率高达93%.
关键词:
沥青质
,
模板法
,
活化
,
中孔炭
,
电化学性能
孙国华
,
唐志红
,
李开喜
,
宋艳
功能材料
对以离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)做电解液,热固性酚醛树脂为前驱体添加纳米硅颗粒制备的中孔炭做电极构成的电化学双电层电容器的电化学行为进行了探讨.循环伏安和恒流充放电测试结果表明,离子液体在中孔炭中表现为优秀的电化学行为,大电流充放电时具有良好的电容特性,其比电容在1mA/cm2时为120F/g,充放电效率达92%,表明中孔炭非常适合离子液体电解液.
关键词:
离子液体
,
中孔炭
,
电化学
,
比电容
周颖
,
余桂红
,
张艳
,
李俊宁
,
邱介山
新型炭材料
以煤炭直接液化工艺过程的副产物--沥青烯为碳源,中孔硅分子筛SBA-15为模板,采用模板炭化法制备了具有规则结构的中孔炭.制备过程包括利用溶剂夹带法将沥青烯填充到模板孔道内,炭化模板孔道内的沥青烯以及脱除模板等步骤.利用扫描电镜、透射电镜、粉末X射线衍射仪对产品的微观形貌和结构进行了分析;测定了材料的抗氧化性能、导电性能以及对N2的吸附特性.结果表明:产品具有对模板结构反转复制的规则结构,其比表面积为562m2/g,孔容为0.566cm3/g,孔尺寸呈单分布,平均孔径为3.57nm;此外,材料具有良好的抗氧化性能,空气环境下300℃处理后样品仍保持规则的孔结构形态;其平均电阻率为0.16Ω*cm左右,属半导体材料导电性能范畴.
关键词:
沥青烯
,
SBA-15
,
模板炭化法
,
中孔炭
张建华
,
乔松
,
乔文明
,
刘小军
,
凌立成
材料科学与工程学报
以煤焦油沥青为碳源,液相原位合成的MgCO3纳米颗粒为模板,一步法制备了中孔炭材料.利用氮气吸附-脱附实验,X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征,并且研究了其对甲苯和维生素B12(VB12)的吸附性能.结果表明:制备的中孔炭材料孔径集中分布在2-10nm,且比表面积、孔容和中孔率最大分别达到530m2·g-1、0.92cm3·g-1和99%,中孔炭(PBMC-1.5)对甲苯分子和VB12分子的饱和吸附量分别达到801和275mg·g-1.
关键词:
煤焦油沥青
,
中孔炭
,
孔径分布
,
吸附
王艳素
,
王成扬
,
陈明鸣
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(08)60047-5
以乙酸镁和柠檬酸镁为模板(MgO)镁源,沥青为碳前驱体,在氮气氛中950℃一步炭化制得高表面积中孔炭材料.采用1 mol/L的HCl去模,并将炭材料洗涤至中性.采用低温N2吸附测得炭材料的比表面积和孔径分布,透射电镜观察炭材料的内部结构特征.结果表明:尽管未经活化,所得炭材料中的孔大多为中孔,BET比表而积达到1295 m2/g,当以柠檬酸镁为MgO前驱体时,所得炭材料的收率可高达50%.
关键词:
沥青
,
MgO
,
模板炭化法
,
中孔炭
