廉价高效氧化硅基CO_(2)吸附剂的制备及性能研究

为了解决“分子篮”固体吸附剂载体成本高的缺点,以廉价SiO_(2)纳米粒子作为吸附剂的载体,通过浸渍法制备了固体吸附剂。通过扫描电镜、透射电镜、物理吸附、热重分析等对吸附剂进行表征。采用穿透曲线法对吸附剂的CO_(2)吸附性能进行了测试。结果表明,粒径小(6 nm)且比表面积高(321 m^(2)×g^(-1))的SiO_(2)纳米粒子基吸附剂(50PEHA/6SiO_(2))比高成本的50PEHA/SBA-15吸附剂表现出有更优的CO_(2)吸附能力,这是由于50PEHA/6SiO_(2)具有开放的结构和较低的传质阻力。50PEHA/6SiO_(2)吸附剂也表现出良好的再生性能。50PEHA/6SiO_(2)吸附剂的低成本和优异的CO_(2)捕获能力展现出良好的实际应用前景。

氮掺杂高比表面多孔碳的一步化学活化法制备及其超电容性能

以聚氨酯发泡剂为碳源和氮源,以氢氧化钾为活化剂,采用一步化学活化法制备了具有高比表面积的氮掺杂活性炭。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附-脱附、X射线粉末衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、光电子能谱(XPS)对碳材料的微观形貌、组成、比表面积和孔道结构进行了表征。结果表明,在700℃活化的碳材料FC700具有最高的比表面积(2740m^2·g^-1)和最大的孔容(1.27cm^3·g^-1),这归因于KOH与泡沫的充分相互作用。在以6.0mol·L^-1KOH为电解液的三电极体系中,当电流密度为0.5A·g^-1时,其比电容达到了452F·g^-1。在组装的对称超级电容器中,其比电容达到了344F·g^-1,功率密度为247W·kg^-1时对应的能量密度为11.9Wh·kg^-1。在10000次循环后电容保持率为98.03%,表现出优异的稳定性。FC700的优异电化学性能可能归因于高的比表面积,大的孔体积和氮原子的掺杂。