纳米纤维素复合纸基超级电容器的制备与性能

以制备的纳米纤维素(NFC)、还原氧化石墨烯(RGO)及聚苯胺(PANI)为原料,按照一定的质量比进行混合超声分散,经真空抽滤得到NFC/RGO(NR)和NFC/RGO/PANI(NRP)复合纸基电极材料.探讨了NFC的羧基含量与复合纸基电极的电学性能和机械性能的关系,以获得性能更优的复合纸基电极.最后以聚乙烯醇/硫酸(PVA/H_2SO_4)为电解质,制备了NFC/RGO和NFC/RGO/PANI复合纸基超级电容器(NRS和NRPS).结果表明:通过改变NFC、RGO及PANI的质量比,NFC可以有效阻止RGO和PANI的团聚,同时其亲水特性可以有效提高电解质离子的扩散速率;NFC羧基含量增加可以提高复合材料间的结合,从而提升复合纸基电极材料的电学性能和机械性能;当NFC、RGO和PANI的质量比为5∶3∶3时,在0.5A/g电流密度下,NRPS纸基超级电容器的比电容为305F/g,经过1000次循环后其比电容仍可保留起始的98.3%,表现出良好的电化学循环稳定性.

TEMPO氧化浆的返黄特性

通过TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系对漂白松木浆进行选择性氧化,制备了不同羰基和羧基含量的氧化浆,并分别用HCl、NaBH4和NaClO2溶液处理氧化浆,以脱除Na+、还原或氧化羰基,研究了氧化浆的返黄特性。结果表明,随着NaClO用量的增加,氧化浆中的羧基含量逐渐上升,羰基含量先上升后下降,羧基和羰基总量趋于定值;相比于原浆,氧化浆的热老化返黄严重,而光老化返黄并不明显;羰基是影响氧化浆热老化返黄的最主要的因素,而氧化浆的光老化返黄则由羰基和羧基总量共同决定;脱除Na+,减少羰基含量均可有效减轻TEMPO氧化浆的返黄。

抗坏血酸与茶多酚协同作用制备单层石墨烯

采用改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),再用抗坏血酸(LAA)、茶多酚(TP)和LAA/TP双组分还原体系作为还原剂,将氧化石墨烯还原成石墨烯(RGO),分别进行导电性能测试、拉曼光谱分析、X射线衍射分析以及X射线光电子能谱分析,并利用扫描电镜、透射电镜以及原子力显微镜对LAA/TP双组分还原体系所制备的RGO的形貌进行了表征.结果表明,LAA/TP双组分还原体系之间存在协同作用,其对GO的还原效果优于单组分还原剂,所制备的RGO呈单层结构.文中还对LAA/TP体系的协同作用机理进行了阐释.

纳米纤维素复合气凝胶超级电容器的制备与性能

以纳米纤维素(NFC)、还原氧化石墨烯(RGO)及聚苯胺(PANI)为原料,利用冷冻干燥技术制备出多孔性纳米纤维素NFC复合气凝胶电极材料。通过调控NFC的羧基含量及冷冻温度,可对复合气凝胶的孔径分布及比表面积进行优化从而提高其导电性能,最后以聚乙烯醇/硫酸(PVA/H2SO4)为电解质,制备了NFC复合气凝胶超级电容器。结果表明:随着羧基含量的增加,NFC纤维间的氢键作用逐步增强使得形成交联网络更为紧密,制备的复合气凝胶孔隙尺寸变小且比表面积增大,其导电性能和电化学性能得到进一步的提升;冷冻温度直接影响形成的冰晶的尺寸大小和数量,低温冷冻制备的气凝胶孔隙数量较多且比表面积较大,形成的三维导电网络更为完整,具有良好的导电性能和电化学性能。当NFC的羧基含量为1.69 mmol/g及冷冻温度为-40℃时,复合气凝胶的比表面积为155.8 m2/g,组装的超级电容器在电流密度为0.5 A/g下其比电容为402 F/g。

环境相对湿度与瓦楞原纸和静电复印纸机械性能相关性的研究

纸张是由植物纤维组成的、具有空间网络状结构的多孔材料,具有亲水吸湿的特性。环境相对湿度的变化会引起纸张水分的波动,并最终对纸张的机械性能产生影响。首先,本文研究相对湿度与纸页水分的相关性;其次,初步探讨了湿度环境下纸页机械性下降的作用机理;最后,研究相对湿度与瓦楞原纸和静电复印纸的机械性能的相关性。结果表明:环境相对湿度与纸张水分成正比。纸页水分的上升使纸页中纤维发生明显的横向润胀,从而破坏纤维间原有的氢键,使两种纸样的机械性能呈现下降趋势。当环境相对湿度大于60%时,纸张水分大幅度上升;同时,吸湿时间的增加会对纸张的机械性能产生不利影响。当吸湿时间大于24h后,纸页中水分达到饱和,两种纸张的机械强度基本保持不变。该研究为纸张的生产应用环境的设定和后续改善纸张防潮性能的工作提供了理论指导。

寻找天下第一辣

21世纪初，一群来自世界各地的业余园艺好手，展开了一场绝无仅有的竞赛。他们在院子里辛勤劳动、交换种子、上网搜寻资料，不过他们的目的，听起来反倒像是在食品科学实验室才会发生的事：培育出天下第一辣的辣椒，推翻红色“沙维纳”（RedSavina，