多孔螺旋碳纤维低成本制备和增强吸波性能研究

研究报告了一种受生物启发的螺旋碳纤维低成本、无催化剂的制备方法,即以茶叶体内天然螺纹导管结构为模板,通过高温碳化获得螺旋碳纤维(SCFs)材料。并且通过KOH活化造孔,获得了具有高比表面积(1923.56 m^(2)/g)和高孔容(1.06 cm^(3)/g)的多孔活性螺旋碳纤维(ASCFs)材料。微波吸收测试结果显示活化后的PASCFs材料具备更高的介电损耗和良好的阻抗匹配性,体现出优异的微波吸收性能。在材料含量为10 wt%,匹配厚度为3.53 mm时,ASCFs在电磁频率7.3 GHz下的反射损耗(RL)高达-38.18 dB,比活化前SCFs的最大反射损耗(RL)提高了近13倍。

EuF_(3)/螺旋碳微米纤维(HCFs)复合结构的制备和发光性能

以茶叶体内的螺旋导管为模板,通过水热处理制备了氟化铕(EuF_(3))/螺旋碳微米纤维(HCFs)复合结构。通过X射线衍射(XRD)、场扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等对样品的物相、结构和形貌进行了表征。结果表明,水热碳化后,生物体内的螺旋导管结构得到了完美保留。室温下光致发射光谱和荧光寿命测试结果显示,在317nm激发波长下,Eu^(3+)与HCFs间发生能量转移现象,使HCFs在紫外光区354nm处发射明显增强,这表明Eu^(3+)/HCFs复合材料是一种新型的紫外发射材料。

La0.5Sr0.5CoO3-δ导电陶瓷纤维的静电纺丝法制备及表征

以金属硝酸盐为原料,柠檬酸和乙二醇为复合络合剂,聚乙烯毗咯烷酮(PVP)为纤维成型剂,采用改进的静电纺丝法制备了La0.5Sr0.5CoO3-δ (LSCO)纤维前驱体,经热处理后得到LSCO亚微米纤维。考察了纤维成型剂PVP的分子量、添加量,纺丝液金属离子浓度,前驱体热处理温度对静电纺丝过程和物相结构的影响,采用X射线衍射仪、扫描电镜及EDS能谱面扫表征了载银LSCO纤维的物相结构、形貌和元素分布。结果表明:采用平均分子量为1,300,000的PVP配置纺丝成型剂,前驱体纺丝液中PVP的加入量为3.5 wt%,金属离子浓度为0.125 mol/L时,纺丝效率最高,能达到9 ml/h。获得的LSCO前驱体纤维在800℃热处理下能够获得直径为0.5~2 μm的LSCO陶瓷纤维。

Ni_3S_4花状分等级微/纳米结构及其在高性能超级电容器中的应用

利用简单的一步水热法,通过控制反应的pH值,成功制备了3种不同形貌的硫化镍微/纳米结构电极材料。利用X射线衍射和场发射扫描电镜等对产物的成分和形貌结构进行了分析和表征,并讨论了pH值对产物的物相、形状和尺寸的影响。结果表明:近中性条件有利于花状分等级微/纳米结构的形成。对比电化学性能测试结果,花状Ni_3S_4分等级结构的比电容最高,在1 A/g电流密度下,以6 mol/LKOH为电解液时,比电容为1 005 F/g。研究表明这种花状分等级硫化镍微/纳米结构具有高比表面积,非常适合作为赝电容超级电容器的电极材料。