分等级孔道含氮多孔炭作超级电容器电极材料的研究(英文)

以间苯二酚和甲醛为前驱体,分别采用赖氨酸或氨水共聚体系制备了两种具有分等级孔道结构的块体含氮多孔炭。采用氮气吸附/脱附,透射电子显微镜,扫描电子显微镜及元素分析技术分别对其物理和化学性质进行了表征。在三电极体系和两电极体系下,研究了其作为超级电容器电极材料的电化学行为。结果表明:这两种氮掺杂块体多孔炭具有相似的孔道结构,但电容行为明显不同。其中赖氨酸体系制备的多孔炭氮含量比较高,表现出良好的电化学行为,其质量比电容可达199F.g-1,经过1 000充放电循环比电容仅有1.6%的损失。

氯气刻蚀中孔碳化钛制备分等级孔结构炭材料(英文)

以钛酸正丁酯为钛源、蔗糖为炭源,采用溶胶-凝胶法制得有机-无机复合干凝胶,后经高温炭热反应、氯气化学刻蚀分别得到中孔碳化钛及碳化物基炭材料(CDCs)。通过XRD、Raman、SEM、TEM和氮气吸附等表征,考察了钛酸正丁酯/蔗糖摩尔比例(R)对所制碳化钛和CDCs的孔结构和物理特性的影响。结果表明:在碳热过程所形成的中孔和大孔孔隙能够在氯气刻蚀过程中保持并传递给最终的炭材料。所制CDCs具有三种不同层次的孔隙结构,分别为氯气刻蚀碳化钛晶体所产生的微孔、源自蔗糖残留炭中所含的3nm～4nm中孔以及炭颗粒间相互叠加和连接所形成的大孔。通过改变R比值,所制CDCs的BET比表面积和孔容分别在1479m2/g～1640m2/g和1.06cm3/g～2.03cm3/g之间可调。

碳化树菇光热转化材料的制备及海水淡化性能研究

以天然树菇为原材料,使用高温碳化的方法获得具有分等级孔的碳结构,并将碳化后的树菇表面沉积金、银贵金属纳米颗粒得到Au/C和Ag/C复合材料,分别测试其海水淡化性能。结果表明,在400、500、600℃温度下进行碳化处理的树菇,其蒸发速率分别为0.4117、0.4598、0.5135 g/(cm^(2)·h),碳化树菇与金、银2种贵金属复合后,其蒸发速率分别为0.7500、0.6384 g/(cm^(2)·h),比未负载的碳化树菇分别提高46%和24%。利用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、热重分析仪(TGA)和红外热像仪对材料进行表征,结果表明,碳化树菇具有竖直的圆柱形通道和分等级孔结构,可形成快速的蒸汽传输孔道,能显著提高海水淡化速率。同时碳化树菇与贵金属的LSPR效应协同还可提高光热转换速率,Au/C和Ag/C材料的表面温度在太阳光照5 min时温度分别达到46.3℃和48.0℃,比纯碳材料提高6.1℃和7.8℃。该研究表明碳化树菇在海水淡化领域具有很好的应用前景。