三维碳凝胶基催化剂在CO_(2)催化转化中的应用研究进展

随着化石能源的过度消耗和CO_(2)的大量排放,能源与环境问题日渐严重。将温室气体CO_(2)催化转化为高附加值的燃料和化学品,是解决能源短缺和环境问题的理想途径。光催化、电催化和热催化是CO_(2)催化转化的常用策略。在各种催化过程中,普遍存在载流子复合率高、催化剂团聚和催化剂回收困难等问题。三维碳凝胶因具有高导电性、高比表面积、高孔隙率、高CO_(2)吸附性、资源丰富和环境友好等特点,被应用于各类催化反应体系中。重点介绍了CO_(2)催化转化的理论基础以及光催化、电催化和热催化CO_(2)的原理、三维碳凝胶基催化剂在三类CO_(2)催化转化体系中的最新进展,并提出了三维碳凝胶基催化剂未来发展的机遇和挑战。

氮掺杂量对羧甲基纤维素衍生碳气凝胶电磁波吸收性能的影响

以羧甲基纤维素为碳基,三聚氰胺作为氮源,通过冷冻干燥及碳化过程制备得到氮掺杂碳气凝胶(NCCA)。对不同三聚氰胺用量对NCCA的结构和介电性能的影响进行了研究。结果显示,掺入的氮源作为极化中心,通过改变电磁场产生偶极极化弛豫,这对改善NCCA介电性能起到了积极作用。通过掺杂改变了材料的介电常数虚部,这对实现良好的阻抗匹配也至关重要。吸波性能测试结果显示,适当的掺杂会通过固有的传导损耗和增强的极化驰豫给NCCA带来意想不到的介电性能。当碳氮比为1∶1时,NCCA-1-900的最小反射损耗(RL)在厚度4.19 mm时为-41.20 dB,并在3.80~5.00 mm范围内展现了双RL吸收峰特性。最后简单讨论了NCCA与电磁波的相互作用以及可能的微波吸收机理。制备的NCCA复合材料作为一种可持续的轻量化微波吸收材料(MAM)在微波吸收应用中具有巨大的潜力。