不同乙炔炭黑对涂炭铝箔性能的影响

采用三种不同的乙炔炭黑为原材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)、激光粒度仪等对乙炔炭黑进行表征与分析。测试加入不同乙炔炭黑的浆料的稳定性和粘度变化,通过凹版涂布工序制得涂炭铝箔并进行电性能测试分析,评估三种乙炔炭黑对涂炭铝箔性能的影响。结果表明:实验室所用的乙炔炭黑颗粒团聚粒度分布在8μm左右,比表面积约为60 m^(2)/g,SP-009和Li-2060表面粗糙,具有蓬松的孔状结构,有利于活性物质嵌入,增大活性物质与箔材的接触面积。配制成浆料后,SP-009在三者中沉降最少,分散性和稳定性较好。SP-009的涂炭铝箔电阻率最小且较为集中,均值为1.95 mΩ,电阻越小,性能最优。将三者制成的电池循环性能进行对比,SP-009的电池经过循环100次后容量保持率最高,为84.46%。SP-009乙炔炭黑性能较好,提高了浆料的稳定性和涂炭铝箔的导电性能。

CNT/乙炔黑复合导电剂对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)的影响

为解决乙炔黑单一导电剂自身团聚的问题,采用含碳纳米管(CNT)的导电浆料进行改性。复合后,直径80~100 nm的球形乙炔黑颗粒均匀分散在直径20 nm的CNT表面,比表面积提高至107.96 m^(2)/g。与乙炔黑导电剂电池相比,CNT/乙炔黑电池的电化学阻抗更小、CV曲线面积更大,氧化峰和还原峰的电位差较小(0.19 V),以200 mA/g在2.75~4.20 V循环,首次充放电比容量分别为151.8 mAh/g和155.5 mAh/g,首次库仑效率为97.6%。第200次循环的放电比容量为141.9 mAh/g,容量保持率为92.4%。在5.0 C倍率下,CNT/乙炔黑电池的放电比容量为116.9 mAh/g,倍率性能更好。

Fe_(2)O_(3)/C锂离子电池负极材料的制备及电化学性能研究

以纳米Fe_(2)O_(3)和乙炔炭黑为原料,通过加入不同质量分数(25%,35%,45%,55%)的乙炔炭黑制备出了Fe_(2)O_(3)/C负极材料,研究了乙炔炭黑占比对Fe_(2)O_(3)/C负极材料的晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响。结果表明,Fe_(2)O_(3)/C负极材料具有较高的结晶度,属于六方晶系结构,呈现出微球状颗粒,掺入适量的乙炔炭黑后改善了Fe_(2)O_(3)颗粒分布的均匀性,Fe_(2)O_(3)纳米颗粒被乙炔炭黑连接起来,形成了致密均匀的网格结构。以Fe_(2)O_(3)/C为负极材料制备了CR2025型纽扣电池,随着乙炔炭黑掺杂量的增大,Fe_(2)O_(3)/C负极材料的首次放电容量表现出先增大后降低的趋势,当乙炔炭黑的掺杂量为45%(质量分数)时,Fe_(2)O_(3)/C负极材料的首次放电容量达到最大值483.6 mAh/g。随着循环次数的增加,电池放电比容量衰减逐渐增大,放电过程中电压在0.15 V附近出现了较宽的放电平台,在达到30次充放电循环时,当乙炔炭黑的掺杂量为45%(质量分数)时,Fe_(2)O_(3)/C负极材料的放电比容量降低至115.6 mAh/g,保持率最高为23.91%,经过0.5,1.0,2.0和3.0 C的电流密度放电后,再将电流密度给定到0.5 C时,电池的放电容量变化较小,具有优异的倍率性能。

直写打印高聚物形状记忆复合材料制备与性能

形状记忆聚合物目前在各领域具有广阔的应用前景,但其成型所依赖的模具形状难以做得非常复杂,很难满足新兴高科技领域对器件结构复杂性的需求,利用3D打印的方法制备形状记忆聚合物可以克服传统制备方法的诸多缺点。本研究将乙炔炭黑(ACB)与双酚A型环氧树脂(E51)共混,制备出不同ACB含量的环氧树脂基墨水。研究了墨水可打印性与流变性能的关系,筛选出四种可打印墨水,然后利用直接喷墨式打印技术制备环氧树脂基形状记忆复合材料,通过扫描电镜(SEM)观测填料的分布情况,研究了ACB含量对该复合材料玻璃化转变温度、动态力学行为、准静态力学性能、形状记忆性能的影响,为3D打印制备形状记忆聚合物以及环氧树脂基形状记忆聚合物更广泛的应用提供了参考。

乙炔炭黑填充导电硅橡胶的研究

对乙炔炭黑填充硅橡胶的导电性能进行研究。实验结果表明:在甲基乙烯基硅橡胶中,随着乙炔炭黑用量增加,试样的体积电阻率呈降低趋势;白炭黑对硅橡胶导电性能有较大不良影响;经过热处理后,硅橡胶的导电性能有明显改善。

热等离子体裂解天然气的研究进展

介绍等离子体的一些基本概念和热等离子体裂解天然气的原理。并阐述了热等离子体用于制备乙炔及制备纯炭 和氢气的过程和特点以及国内外的研发现状。

光屏蔽剂对聚甲醛耐老化性能的影响

采用炭黑和纳米级氧化锌两种光屏蔽剂对共聚甲醛进行耐老化改性,对比了改性前后聚甲醛耐紫外光、耐热氧及耐热水老化性能的变化。结果表明,紫外光老化对聚甲醛性能影响最显著,两种光屏蔽剂均能减缓聚甲醛的光降解过程。炭黑的光屏蔽效果优于氧化锌,但会加速聚甲醛热氧降解。聚甲醛试样表面层相对分子质量的变化规律基本上与试样断裂伸长率、冲击强度以及色差变化规律保持一致。

醋酸锌/炭小球催化剂的制备及其催化合成醋酸乙烯性能

以炭小球(SAC)为载体,采用过量浸渍法制备了不同醋酸锌负载量的醋酸锌/炭小球催化剂,在常压固定床反应器上,考察了醋酸锌负载量、反应温度、乙炔和醋酸摩尔比、空速等因素对乙炔合成醋酸乙烯的影响。采用SEM,BET,XRD等表征手段研究了催化剂活性降低的机理。研究表明,活性组分的流失和反应过程中形成的少量积炭是催化剂活性下降的2个重要原因。当催化剂中醋酸锌负载量(质量分数)为32.05%,常压,反应温度220℃,C2H2/HAc摩尔比为3∶1,乙炔体积空速为500 h-1,反应110 h后,醋酸的单程转化率为24.20%,醋酸乙烯选择性为98.50%,醋酸锌/炭小球催化剂催化合成醋酸乙烯的生产能力可达2.95 g/(mL.d),比高比表面活性炭催化剂的生产能力高35.32%,且该催化剂具有良好的催化活性、醋酸乙烯选择性和反应稳定性。

炭黑填充导电硅橡胶的结构与性能

采用SEM、TGA等表征了炭黑填充导电硅橡胶的性能及结构,并研究其导电机理。结果表明,乙炔炭黑含量对导电硅橡胶的力学性能有明显影响。含量超过45 phr后,其体积电阻率变化不明显,炭黑在橡胶内部形成"球簇"和"簇链"结构,因而炭黑的增多,增加了"导电通路",降低橡胶的体积电阻率;导电硅橡胶的最佳耐热性填充量为50 phr,此时随温度的增加,其拉伸强度下降;在100℃下长期老化后的导电性能下降。

国内乙炔气相法制备醋酸乙烯催化剂的研究进展

醋酸乙烯是世界上产量非常大的50种有机化工原料之一。从活性组分、载体、助催化剂及失活原因4个方面综述了国内乙炔气相法合成醋酸乙烯催化剂的研究进展,并结合前人研究结果和目前发展趋势,对其未来研究方向进行了展望。

高比表面积活性炭载体结构对乙炔法合成醋酸乙烯催化剂活性的影响

以不同的高比表面积(比表面积大于等于1 839 m2／g)活性炭为载体,在接近现有工业生产条件下研究了催化剂载体的结构对合成醋酸乙烯(VAc)生产能力的影响。实验结果表明,合成VAc的生产能力随活性炭载体比表面积的增加而增加,活性炭载体的比表面积为2 713 m2／g时催化剂的生产能力是载体比表面积为1 839 m2／g时催化剂生产能力的1.30倍;活性炭载体中孔径1-2 nm的孔对合成VAc的催化括性影响不大,孔径2-40 nm的孔对催化过程起主要作用。实验结果还表明,在空速小于360 h-1时,活性炭载体比表面积越大合成VAc的生产能力受空速的影响越大,即活性炭载体比表面积越大催化反应受扩散影响越严重;在高温(185-195℃)段,活性炭载体比表面积越大合成VAc的生产能力受温度的影响也越小。

热等离子体裂解甲烷的热力学与动力学分析

应用Gibbs自由能最小法和平衡常数法分别计算了热等离子体裂解甲烷在均相体系和非均相体系中的平衡组成。采用简化的动力学模型,用特雷纳法数值模拟了不同的压力和温度下,甲烷、乙烯、乙炔、氢气和炭5种稳定物质的浓度随反应时间的演变。热力学计算结果表明:甲烷在1200K时几乎完全裂解,2500K以下时,炭黑由芳香烃中间体生成;2500～4200K时,C2H、乙炔和氢气是主要产物,炭黑由C2H2、C2H中间体生成;4200K以上时,体系中仅有炭、氢自由基,炭黑由炭自由基生成。动力学计算结果表明:2000K、100kPa,反应时间1.0ms时,甲烷已几乎全部裂解,0.1～1.0ms时,乙炔是主要产物,10.0ms以后炭黑产率接近100%。压力增加,乙炔收率下降,炭黑的收率增加,温度越高,乙炔和炭黑的生成速率越大。热力学和动力学计算表明在3500～4500K的温度范围内,5.0～10.0μs的时间范围内可同时获得较高收率的乙炔和炭黑。

碳结构对锂硫电池性能的影响

单质硫分别与乙炔黑、导电石墨KS6和碳纳米管复合成不同的锂硫电池正极材料。文章用TEM观察3种碳材料的形貌,XRD检测单质硫与碳材料的结构,用交流阻抗谱、循环伏安和电池充放电测试材料的电化学性能。结果表明:碳纳米管与硫组成的复合材料在0.1C的放电倍率下能达到首次放电1 286mA·h/g,当放电倍率为0.2C,20次循环后,库仑效率可以保持在80%以上,明显优于其他2种材料的电化学性能。

吸波涂层复合面料的制备及其吸波性能

依据单层吸波体传输线理论，结合计算机辅助设计选配合适的吸波粉体，以铜镍镀层织物和金属纱线混纺织物为基布，以聚氨酯为基体，制备1．5mm涂层厚度的柔性纺织涂层复合面料。对吸波粉体的电磁特性进行测试和分析，考察分析了2．6～18．0GHz范围内吸波粉体与基体的不同混比及基布对反射损耗的影响及其机制。结果表明，在一定范围内随吸波粉体体积分数的增加，吸波效能提升，频段拓宽，反射损耗曲线的峰值向低频移动。以金属纱线混纺织物为基布的涂层面料的吸波效果优于铜镍镀层织物为基布的涂层面料。

聚L-半胱氨酸/乙炔黑修饰玻碳电极测定水样中对苯二酚

采用滴涂和电聚合法制备了聚L-半胱氨酸/乙炔黑修饰玻碳电极（L-Cys/AB/GCE）。用电化学交流阻抗法和计时库仑法研究了该修饰电极表面的界面性质。此外,还通过循环伏安法（CV）研究了对苯二酚（HQ）在该修饰电极上的电化学行为。阻抗图谱说明L-Cys/AB/GCE修饰膜的存在能够增加电子转移速度;计时库仑分析表明,L-Cys/AB/GCE的比表面积是裸电极的6倍;CV行为表明,L-Cys/AB/GCE对HQ氧化还原具有良好的电催化作用,响应的峰电流为裸电极的4倍,提高了检测HQ的灵敏度且峰电流与电位扫描速度的平方根呈良好的线性关系,相关系数R2为0.995~0.998,说明HQ在L-Cys/AB/GCE上的电化学反应过程是受扩散速度控制的过程。在支持电解质为0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液（pH 7.0）的优化条件下,用差分脉冲伏安法（DPV）分析,HQ浓度在0.5~1 000μmol/L范围内,氧化峰的峰电流（Ipa）与浓度（c）呈良好的线性关系,相关系数R2为0.998,方法检出限为0.08μmol/L,由此建立了一种测定水样中HQ的方法。按照实验方法对环境水样中HQ进行测定,结果与高效液相色谱法基本一致,相对标准偏差（RSD,n=8）为2.3%~2.6%。

乙炔炭黑水泥基复合材料的压敏性

为探讨乙炔炭黑水泥基复合材料的压敏性,验证了利用基于埋入式环状电极的四电极法测试复合材料电阻的可行性;研究了一次加载至破坏时乙炔炭黑水泥基复合材料的电阻率变化规律,并通过在弹性阶段的加载考察了乙炔炭黑水泥基复合材料压敏性的重现性;分析了测试电流和试件偏压对压敏性的影响。研究结果表明,基于埋入式环状电极的四电极法测试压敏水泥基材料的电阻误差小于10%,用于复合材料电阻的测试是可行的。掺量15 vol%的乙炔炭黑水泥基复合材料一次加载至破坏,电阻率变化率最大可达55%,弹性阶段电阻率变化率可达35%以上,且其压敏性基本不受测试电流和试件偏压的影响。乙炔炭黑是制备具有高感知灵敏度的压敏水泥基材料的一种有效功能组分。

乙炔气相法合成醋酸乙烯催化剂研究进展

国内主要采用乙炔气相法工艺合成醋酸乙烯。该工艺以醋酸锌/活性炭催化剂,其经过近一个世纪的发展性能有了较大提高,但仍存在活性低、寿命短等方面的不足。本文从反应及失活机理、活性组分、载体、助催化剂及催化剂制备工艺等5个方面总结了乙炔气相法合成醋酸乙烯催化剂方面的研究进展。

导电炭黑在NBR中的应用研究

对导电炭黑（ＣＳＦ）作为ＮＢＲ的填料时，其填充量、硫化时间和增塑剂用量等因素对ＮＢＲ／ＣＳＦ混炼胶加工性能和硫化特性及硫化胶物理性能和电性能的影响进行了研究，并与乙炔炭黑（ＡＣＥＴ）进行了对比。结果表明，随着ＣＳＦ用量的增大，混炼胶的炭黑结合ＮＢＲ量、门尼粘度［ＭＬ（１＋４）１００℃］、屈服强度和拉伸强度均增大，扯断伸长率和挤出膨胀率降低，挤出物外观变优，焦烧时间和正硫化时间延长，硫化速度放慢，硫化胶的物理性能有所降低，导电性能提高；硫化胶体积电阻率随硫化时间延长和施加负荷的增大而降低，随温度升高和增塑剂ＤＯＰ用量增大而升高。ＮＢＲ／ＣＳＦ混炼胶的结合橡胶量、门尼粘度和混炼胶应力应变性能及硫化胶导电性能等均高于ＮＢＲ／ＡＣＥＴ混炼胶。

竹质活性炭作为乙炔气相法制备醋酸乙烯催化剂载体的研究

分别以磷酸法、炭化活化一步法制备的竹质活性炭为例,利用SEM、N_(2-)物理吸附等表征手段系统比较了竹质活性炭和椰壳活性炭在物化性能方面的异同,同时利用热重法考察了竹质活性炭作为催化剂载体对醋酸锌的负载量,并以气固相固定床催化反应装置为评价装置,通过乙炔气相法制备醋酸乙烯的合成反应对其催化能力进行评价。实验结果表明,磷酸法制备的竹质活性炭在比表面积、孔结构等物化性能方面都已具备作为催化剂载体的条件,同时具有较好的负载量。但由于孔的分布多为微孔,中孔和大孔的分布较少,所以催化能力相对较低;通过对竹质活性炭进行初步改性,所制备的催化剂生产能力有一定的提高,这说明竹质活性炭具备良好的改性潜力。

乙炔炭黑填充VMQ／EPDM共混导电橡胶的流变性能和结构分析

用孟山都流交仪测定了不同共混比的甲基乙烯基硅橡胶（ＶＭＱ）／ＥＰＤＭ共混混炼胶的流变性能；用网笼法测定了炭黑在共混体系两相中的比例；研究了薄通次数对共混硫化胶体积电阻率的影响；用透射电镜观察了硫化胶的形态。根据试验结果得出：适当并用比和炭黑填充量的ＶＭＱ／ＥＰＤＭ共混硫化胶具有高导电性的原因是：两相粘度相差较大，共混体系为明显的“海－岛”结构，而且炭黑在共混体系两相中的浓度不同；具有高导电性及其加工稳定性的ＶＭＱ／ＥＰＤＭ共混导电橡胶的最佳并用比例为８０／２０—７０／３０。