水热法合成聚酰亚胺及其储镁性能研究

以1,4,5,8-萘四甲酸酐和对苯二胺为原料,使用水热法在200℃下反应5 h,制备了聚酰亚胺(PI);采用红外光谱法(FTIR)和X射线衍射法(XRD)对其结构进行了表征;同时,组装了以PI为负极、硫酸镁水溶液为电解液、活性炭为正极的电池体系,并测定了PI的储镁性能,充电时,镁离子与负极PI发生还原反应,硫酸根离子嵌入到正极活性炭颗粒中;放电过程相反。恒电流充放电测试表明,在50 mA/g的充放电电流下,PI在首次循环中的充电比容量为107.6 mAh/g,放电比容量为94.6 mAh/g,效率为87.91%;100次循环后,放电比容量降为66.2 mAh/g,库伦效率升高到97.65%。最后,采用循环伏安法CV、EIS对PI电化学性能进行测试,证明PI具有良好的储镁性能。

煤矸石酸浸渣制备白炭黑的工艺研究

白炭黑是白色粉末状无定形硅酸和硅酸盐的总称,应用广泛。煤矸石酸浸渣是煤矸石经酸浸提取金属元素后的固体废物,主要成分是SiO_(2)及少量难溶于酸的金属氧化物。以煤矸石酸浸渣为原料制备白炭黑,可有效地实现资源化利用。本实验以煤矸石酸浸渣为原料,研究二氧化硅的溶出率以及白炭黑产率的最优工艺条件。结果表明,二氧化硅溶出率的最优工艺条件为:30%的NaOH溶液,温度190℃,反应时间4 h。白炭黑产率的最优工艺条件为:加入10mL蒸馏水(3∶1)稀释硅酸钠溶液,终点pH=7.0,水浴温度为85℃,硫酸浓度为10%。从实验结果可知,从煤矸石酸浸滤渣中提取硅元素并用于制备白炭黑是可行的。