陈鹏飞
,
张利
,
吴强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.07.020
碳基材料是最具应用前景的模板材料之一.结合近几年不同种类的碳基材料模板法调控制备新材料的发展,综述了利用活性炭、炭黑、碳纳米纤维、碳纳米管、炭气凝胶和石墨烯等碳基材料作为模板来合成新材料的研究进展,最后结合其性能重点讨论了碳基材料在未来工业领域应用的优缺点,并对其发展趋势进行了展望.
关键词:
模板法
,
碳基材料
,
活性炭
,
炭黑
,
碳纳米纤维
,
碳纳米管
,
炭气凝胶
,
石墨烯
范丽
,
周艳伟
,
杨卫身
,
杨凤林
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.02.013
电吸附剂的研究是开发电吸附技术的关键环节之一.通过评述石墨、颗粒活性炭、活性炭纤维和炭气凝胶四种炭材料作为电吸附剂的研究与进展,不难看出:炭材料的确是一种很有优势和前景的电吸附剂材料,它在去除有机污染物和无机盐(离子)方面都显示了巨大的潜力.因此在开发研究电吸附技术的进程中,不断开发多种炭材料电吸附剂是十分重要而又非常必要的.
关键词:
炭材料
,
电吸附
,
电吸附剂
,
石墨
,
颗粒活性炭
,
活性炭纤维
,
炭气凝胶
张睿
,
詹亮
,
孟庆函
,
梁晓怿
,
吕春祥
,
李开喜
,
凌立成
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2004.01.002
热固性酚醛树脂-羟甲基三聚氰胺经历聚合反应、溶胶-凝胶、超临界干燥和裂解过程生成了有机和炭气凝胶.比较了超临界石油醚干燥(240 ℃、6.0 MPa下1 h)和超临界二氧化碳干燥(60 ℃、10.0 MPa下7 d)在制备有机和炭气凝胶过程中的作用.结果发现:超临界石油醚干燥时间比超临界二氧化碳的显著短,虽然前者制备的有机气凝胶的BET比表面和中孔孔容比后者小,但前者制备的有机气凝胶在热裂解过程中的热稳定性比后者好,因此,超临界石油醚干燥制备的炭气凝胶的BET比表面和中孔孔容均比超临界二氧化碳的大.超临界石油醚干燥可以替代超临界二氧化碳干燥来制备炭气凝胶.
关键词:
有机气凝胶
,
炭气凝胶
,
超临界干燥
,
孔隙
吴培弟
,
周斌
,
杜艾
,
张志华
,
吴广明
,
沈军
新型炭材料
与传统炭气凝胶制备不同,在室温条件下以乙腈为溶剂,间苯二酚和甲醛为前驱体,盐酸为催化剂,采用溶胶-凝胶、超临界干燥结合高温炭化工艺制备炭气凝胶(密度低至约50mg·cm-3).红外光谱、比表面积和孔径分布、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射等测试表明,所制炭气凝胶是一种类石墨结构的非晶态材料,具有纳米骨架网络结构,比表面积达1300m2·g-1.对比不同配比气凝胶的SEM发现,气凝胶的颗粒尺寸为40nm～70nm.分析溶胶-凝胶过程中的温度变化和乙腈在凝胶化中作用得知,由于盐酸的催化和反应放热共同作用,实现了室温下间苯二酚和甲醛的加成和缩聚反应,并最终形成凝胶;乙腈在反应中起着一种分散剂的作用.
关键词:
炭气凝胶
,
室温
,
乙腈
,
反应热
张倩
,
禹筱元
,
麦嘉雯
,
邱洁龙
,
张淑婷
高分子材料科学与工程
以木质素、苯酚和甲醛为原料,NaOH为催化剂,溶胶凝胶法制备了木质素酚醛基有机凝胶,经CO2超临界干燥及高温炭化得到了炭气凝胶(LPCA).采用扫描电镜(SEM)、比表面及孔结构分析仪表征了材料的结构,通过恒流充放电测试了炭材料的电化学性能.结果表明,制备得到的炭气凝胶以微孔和中孔为主,比表面积达356.6m2/g,首次放电比容量为583.94mAh/g,充放电循环30次比容量未见明显的衰减.
关键词:
木质素
,
炭气凝胶
,
锂电池负极材料
,
电化学性能
张睿
,
李雯
,
胡子君
,
张琢
,
高楠
,
钱惠春
,
凌立成
新型炭材料
热固型酚醛树脂、蜜胺、间甲酚和甲醛水溶液在碳酸钠催化下,经溶液-溶胶-凝胶过程合成了有机水凝胶,有机水凝胶经溶剂置换和超临界干燥形成了有机气凝胶.研究了裂解条件、固形物浓度、蜜胺/酚醛树脂比和间甲酚/酚醛树脂比对有机气凝胶纳米孔在裂解过程中稳定性的影响.结果表明:在相同的反应物配比下,随裂解温度的升高和时间的延长,气凝胶纳米骨架烧结程度增加,炭气凝胶的中孔分布向小孔方向移动.在酚醛树脂浓度为7.5g/100mL时,有机气凝胶的纳米骨架稳定性好,耐烧结性能好.在蜜胺/酚醛树脂比大或间甲酚/酚醛树脂比小时,有机气凝胶的纳米骨架的稳定性和耐烧结性好.这是由于构成有机气凝胶中孔的纳米骨架稳定性与其连续性及分子间作用力有关.
关键词:
溶胶-凝胶
,
有机气凝胶
,
炭气凝胶
,
裂解
,
孔
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
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
巢亚军
,
原鲜霞
,
杜娟
,
邓晓燕
,
马紫峰
材料科学与工艺
炭气凝胶是一种新型、轻质、多孔的非晶态纳米材料,具有在纳米尺度可控和剪裁的连续三维网络结构.简单介绍了炭气凝胶的制备工艺,详细综述了炭气凝胶在电化学超级电容器、燃料电池和锂离子电池等电化学能量储存与转换系统中的主要应用研究进展.
关键词:
炭气凝胶
,
电化学能源材料
,
超级电容器
,
燃料电池
,
锂离子电池
