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反应性硬模板制备多孔氮掺杂碳的电化学性能
1
作者
严祥辉
杨俊诚
许皓
《电源技术》
CAS
北大核心
2024年第2期236-241,共6页
以葡萄糖(G)、尿素(U)、碱式碳酸盐和碳酸钾(PC)分别为碳前驱体、氮掺杂剂、反应性硬模板和活化剂,采用模板碳化-化学活化法合成了层级多孔氮掺杂碳材料。研究了各前驱体质量比、硬模板类型对其结构进而对其用作超级电容器电极性能的影...
以葡萄糖(G)、尿素(U)、碱式碳酸盐和碳酸钾(PC)分别为碳前驱体、氮掺杂剂、反应性硬模板和活化剂,采用模板碳化-化学活化法合成了层级多孔氮掺杂碳材料。研究了各前驱体质量比、硬模板类型对其结构进而对其用作超级电容器电极性能的影响。结果表明:在800℃裂解温度下,G、U、碱式碳酸锌(BZC)和PC的质量比为2∶1∶2∶2时,制备的多孔氮掺杂碳(G/U-BZC-PC)呈现出珊瑚状、多级孔(微-介),具有大的比表面积(3000 m^(2)/g)、较高的石墨化程度以及低的电荷转移电阻;在1 A/g电流密度下,其扣式电池(6 mol/L KOH)的比电容为301.9 F/g,且具有较好的倍率性能,增大至10 A/g时,其电容保持率为89.4%;另外,在10000次充放电循环后,其电容保持率为98.1%。
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关键词
反应性硬模板
模板碳化-化学活化法
氮掺杂碳
层级孔结构
超级电容器
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职称材料
层级孔喷涂粉末构筑及新一代长寿命热障涂层材料的研究进展
被引量:
1
2
作者
郭芳威
张瑞吉
+3 位作者
邢辰
蔡黄越
余亚丽
赵晓峰
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1-16,共16页
广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机中的热障涂层具有低热导率和良好的耐温性能,能够降低涡轮叶片表面温度,使高温结构件能在高于其熔点的环境中长时间高效率的服役。热障涂层的性能和寿命受到陶瓷层材料与其结构的直接影响,采用可控...
广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机中的热障涂层具有低热导率和良好的耐温性能,能够降低涡轮叶片表面温度,使高温结构件能在高于其熔点的环境中长时间高效率的服役。热障涂层的性能和寿命受到陶瓷层材料与其结构的直接影响,采用可控原料粉末对陶瓷涂层进行微观结构调节的方法可以减少涂层中的应变-应力失配,具有操作灵活、效果显著、调控范围广等优势。针对传统热障涂层应变容限低,抗热震性能不足等问题,本团队开发了静电喷雾技术结合相分离原理(ESP)制备新型热喷涂微球粉末的造粒理论和实现方法,实现了对粉末形貌结构的精确构筑,可用于制备核壳、均质和层级孔等全体系喷涂微球粉末。与传统的喷涂粉末相比,其中层级孔微球粉末(由特殊的纳米-微米层级跨尺度孔构成)呈现耐烧结、低热导率、高比强度及95%以上的高温波段反射率特点。使用层级孔微球粉末喷涂的热障涂层由于层级孔特征结构的保留,展现出优异的力学性能和隔热性能,热循环寿命提升2倍以上,热导率下降50%以上,且在服役过程中体现出良好的抗烧结性能。ESP造粒技术为新型热障涂层材料从材料设计到工程应用提供了一种快速的涂层性能调控方法,现已成功应用于稀土锆酸盐、稀土钽酸盐和稀土掺杂YSZ高熵体系等新型热障涂层的制备之中,随着层级孔结构对材料力学、光学、热学的深入研究及其内部拓扑结构的精确控制,未来将会在航空航天、军事国防、荧光测温等领域获得更为广泛的应用。
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关键词
热障涂层
静电喷雾
相分离
层级孔结构
热机械性能
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职称材料
静电喷雾法/原位洗脱法结合制备电致变色薄膜
被引量:
2
3
作者
朱陈杰
陈海权
于有海
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期109-116,共8页
电致变色材料在提倡低碳节能的发展理念下有很好的发展前景,而探索一种高效简单且性能优异的制备工艺尤为重要。利用静电喷雾法结合原位洗脱法制备了聚合物电致变色薄膜。根据电解质盐的颜色适配性和溶解性,选择四丁基高氯酸铵(TBAP)作...
电致变色材料在提倡低碳节能的发展理念下有很好的发展前景,而探索一种高效简单且性能优异的制备工艺尤为重要。利用静电喷雾法结合原位洗脱法制备了聚合物电致变色薄膜。根据电解质盐的颜色适配性和溶解性,选择四丁基高氯酸铵(TBAP)作为模板剂,在易加工的TPA-OMe-PA溶液中添加不同比例的电解质盐,然后利用静电喷雾技术在ITO玻璃表面沉积制备薄膜,再通过原位洗脱法去除其中的模板剂-电解质盐,最终制备出含有多层级孔结构的聚合物薄膜。采用电子扫描显微镜对其形貌进行分析,利用电化学工作站结合紫外/可见/红外光谱仪研究了薄膜的电致变色性能。研究结果表明,利用静电喷雾技术与原位洗脱法制备的聚合物薄膜具备多层级孔结构和良好的电致变色性能。其中电解质含量为33.3%(质量分数)时,多层级孔隙率最高,且电致变色性能最为优异,漂白时间/着色时间缩减至0.6 s/1 s,着色效率达到608.2 cm^(2)·C^(-1),为已报道基于相同材料的电致变色薄膜的最快响应速度。
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关键词
电致变色薄膜
静电喷雾沉积
原位洗脱法
多
层级孔结构
电化学性能
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职称材料
题名
反应性硬模板制备多孔氮掺杂碳的电化学性能
1
作者
严祥辉
杨俊诚
许皓
机构
北方民族大学材料科学与工程学院
出处
《电源技术》
CAS
北大核心
2024年第2期236-241,共6页
基金
宁夏自治区人力资源和社会保障厅留学人员创新创业项目(宁人社函[2021]5号)
北方民族大学研究生创新项目(YCX22142)。
文摘
以葡萄糖(G)、尿素(U)、碱式碳酸盐和碳酸钾(PC)分别为碳前驱体、氮掺杂剂、反应性硬模板和活化剂,采用模板碳化-化学活化法合成了层级多孔氮掺杂碳材料。研究了各前驱体质量比、硬模板类型对其结构进而对其用作超级电容器电极性能的影响。结果表明:在800℃裂解温度下,G、U、碱式碳酸锌(BZC)和PC的质量比为2∶1∶2∶2时,制备的多孔氮掺杂碳(G/U-BZC-PC)呈现出珊瑚状、多级孔(微-介),具有大的比表面积(3000 m^(2)/g)、较高的石墨化程度以及低的电荷转移电阻;在1 A/g电流密度下,其扣式电池(6 mol/L KOH)的比电容为301.9 F/g,且具有较好的倍率性能,增大至10 A/g时,其电容保持率为89.4%;另外,在10000次充放电循环后,其电容保持率为98.1%。
关键词
反应性硬模板
模板碳化-化学活化法
氮掺杂碳
层级孔结构
超级电容器
Keywords
reactive hard template
template carbonization-chemical activation
nitrogen-doped carbon
hierarchically porous structure
supercapacitor
分类号
TM53 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
层级孔喷涂粉末构筑及新一代长寿命热障涂层材料的研究进展
被引量:
1
2
作者
郭芳威
张瑞吉
邢辰
蔡黄越
余亚丽
赵晓峰
机构
上海交通大学材料科学与工程学院
上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室
出处
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1-16,共16页
基金
上海市浦江人才计划资助(22PJD033)
国家科技重大专项(J2019-VIII-0003-0165)
上海市2020年度科技创新行动计划国际合作项目(STCSM2020-08-17)。
文摘
广泛应用于航空发动机和地面燃气轮机中的热障涂层具有低热导率和良好的耐温性能,能够降低涡轮叶片表面温度,使高温结构件能在高于其熔点的环境中长时间高效率的服役。热障涂层的性能和寿命受到陶瓷层材料与其结构的直接影响,采用可控原料粉末对陶瓷涂层进行微观结构调节的方法可以减少涂层中的应变-应力失配,具有操作灵活、效果显著、调控范围广等优势。针对传统热障涂层应变容限低,抗热震性能不足等问题,本团队开发了静电喷雾技术结合相分离原理(ESP)制备新型热喷涂微球粉末的造粒理论和实现方法,实现了对粉末形貌结构的精确构筑,可用于制备核壳、均质和层级孔等全体系喷涂微球粉末。与传统的喷涂粉末相比,其中层级孔微球粉末(由特殊的纳米-微米层级跨尺度孔构成)呈现耐烧结、低热导率、高比强度及95%以上的高温波段反射率特点。使用层级孔微球粉末喷涂的热障涂层由于层级孔特征结构的保留,展现出优异的力学性能和隔热性能,热循环寿命提升2倍以上,热导率下降50%以上,且在服役过程中体现出良好的抗烧结性能。ESP造粒技术为新型热障涂层材料从材料设计到工程应用提供了一种快速的涂层性能调控方法,现已成功应用于稀土锆酸盐、稀土钽酸盐和稀土掺杂YSZ高熵体系等新型热障涂层的制备之中,随着层级孔结构对材料力学、光学、热学的深入研究及其内部拓扑结构的精确控制,未来将会在航空航天、军事国防、荧光测温等领域获得更为广泛的应用。
关键词
热障涂层
静电喷雾
相分离
层级孔结构
热机械性能
Keywords
thermal barrier coatings
electrostatic spraying
phase inversion theory
hierarchy pore structure
thermomechanical properties
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
静电喷雾法/原位洗脱法结合制备电致变色薄膜
被引量:
2
3
作者
朱陈杰
陈海权
于有海
机构
东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室
东华大学先进低维材料中心
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期109-116,共8页
文摘
电致变色材料在提倡低碳节能的发展理念下有很好的发展前景,而探索一种高效简单且性能优异的制备工艺尤为重要。利用静电喷雾法结合原位洗脱法制备了聚合物电致变色薄膜。根据电解质盐的颜色适配性和溶解性,选择四丁基高氯酸铵(TBAP)作为模板剂,在易加工的TPA-OMe-PA溶液中添加不同比例的电解质盐,然后利用静电喷雾技术在ITO玻璃表面沉积制备薄膜,再通过原位洗脱法去除其中的模板剂-电解质盐,最终制备出含有多层级孔结构的聚合物薄膜。采用电子扫描显微镜对其形貌进行分析,利用电化学工作站结合紫外/可见/红外光谱仪研究了薄膜的电致变色性能。研究结果表明,利用静电喷雾技术与原位洗脱法制备的聚合物薄膜具备多层级孔结构和良好的电致变色性能。其中电解质含量为33.3%(质量分数)时,多层级孔隙率最高,且电致变色性能最为优异,漂白时间/着色时间缩减至0.6 s/1 s,着色效率达到608.2 cm^(2)·C^(-1),为已报道基于相同材料的电致变色薄膜的最快响应速度。
关键词
电致变色薄膜
静电喷雾沉积
原位洗脱法
多
层级孔结构
电化学性能
Keywords
electrochromic film
electrostatic spray deposition
in-situ washing method
multi-level pore structure
electrochemical performance
分类号
TQ150.7 [化学工程—电化学工业]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
反应性硬模板制备多孔氮掺杂碳的电化学性能
严祥辉
杨俊诚
许皓
《电源技术》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
层级孔喷涂粉末构筑及新一代长寿命热障涂层材料的研究进展
郭芳威
张瑞吉
邢辰
蔡黄越
余亚丽
赵晓峰
《航空材料学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
3
静电喷雾法/原位洗脱法结合制备电致变色薄膜
朱陈杰
陈海权
于有海
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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