掺氮纳米炭球担载高分散钯纳米催化剂的制备及其苯甲醇氧化性能(英文)

负载型贵金属纳米催化剂中的金属纳米粒子易发生团聚或流失,因此提高金属活性组分的分散性和稳定性很重要。我们报道了一种制备高分散钯纳米催化剂的方法,通过浸泡法将氯钯酸前驱体负载到苯并噁嗪聚合物上,再经过惰性气氛一步热解得到纳米炭球担载钯催化剂.催化剂性能通过温和条件下苯甲醇氧化反应进行评价.经过500℃热处理制备的催化剂,从TEM图可以看出Pd纳米粒子均匀分散在载体上,尺寸大小约为3 nm,这是由于载体和钯活性组分的配位作用有利于提高钯纳米粒子的分散性和稳定性.通过调控金属负载量及负载时间,尽可能地实现活性组分分布在载体外表面,制备的催化剂上最高TOF为690 h-1.此催化剂同时具有较好的循环稳定性,失活后的催化剂经过200℃焙烧即可实现再生.

炭化聚甲基丙烯酸甲酯/聚丙烯腈核壳聚合物制备炭纳米空心球(英文)

采用炭化聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚丙烯腈(PAN)核壳聚合物的方法制备了炭纳米空心球。以两步无皂乳液聚合法制备了PMMA/PAN核壳粒子:首先以间歇无皂乳聚合法制备出直径约200nm的PMMA粒子乳液,再以其作为种子乳液,以饥饿滴定法在PMMA外表面聚合一层厚度约30nm的PAN外壳。将制备的PMMA/PAN乳液冷冻干燥后,分别经过250℃预氧化及1000℃炭化工艺,制备了炭纳米空心球。透射电镜结果显示所有核壳粒子均炭化成空心球并呈现交联状态。

聚丙烯腈基炭纳米球的制备

采用低浓度水相分散聚合的方法合成了粒径在230 nm^250 nm的聚丙烯腈球,对其依次经过冷冻干燥、氧化及炭化工艺,用扫描电镜对炭化后的样品形貌进行了观察.结果表明,聚丙烯腈球炭化后转化为粒径在170 nm^190 nm之间的炭纳米球.炭纳米球经1500℃,2300℃及2800℃的高温处理后,X射线衍射仪分析表明,在2300℃处理温度以上可以得到石墨化度明显增加的炭纳米球.

固相合成纳米炭球

首次用乙炔黑为碳源,利用高温炭化的方法制备出了纳米炭球,其直径为20～50 nm,并伴随有直径约为200～500 nm的炭空心球生成。结合SEM和XRD分析手段,研究了预处理时间、催化剂和降温速度对纳米炭球形成的影响。研究表明:用浓硫酸和浓硝酸(体积比3∶1)的混酸处理100 h的乙炔黑,在较快的降温速度下易生成分散较好的纳米炭球。

多孔炭纳米球水相吸附四溴双酚A的性能

以葡萄糖为原料,采用水热法制备了多孔炭纳米球(PCNs)。以该多孔炭纳米球为吸附剂,研究其对水中四溴双酚A(TBBPA)的吸附性能。通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和热重分析仪考察了PCNs的结构及形貌特征。水分散性实验表明,PCNs能在水中均匀分散,且经12h静置后可以自然沉降,有利于吸附后从溶液中分离。考察了吸附时间、温度、TBBPA浓度、溶液pH值以及盐度对吸附的影响。结果表明,PCNs对TBBPA具有良好的吸附能力,吸附量达到10.91mg/g;吸附动力学过程可以用准二级速率方程描述,吸附等温线可用Langmuir方程拟合。溶液pH和盐度对吸附均有影响,中性环境有利于吸附的进行,PCNs是一种潜在的水处理材料。

聚丙烯腈基活化炭纳米球电极材料制备及性能

采用无皂乳液聚合法合成粒径为200～220 nm的聚丙烯腈纳米球,将其依次经过冷冻干燥、氧化稳定化、炭化活化处理,制备出超级电容器用炭纳米球电极材料。采用扫描电子显微镜、低温N2吸附及红外光谱仪对其表面形貌、孔结构及表面基团等进行表征,并对其电化学性能进行了测试。结果显示,在聚合物前驱体与KOH的质量比为1∶4,活化温度为800℃,活化时间为1h的条件下,所制备的活化炭纳米球电极材料比表面积达2 361 m2/g,总孔容达1。2cm3/g。其电极在3 mol/L的KOH电解液中的比电容达246F/g,且具有良好的充放电性能,漏电流仅为0。041 mA。

用于焦化废水脱除苯酚的亲水性多孔炭纳米球基表面分子印迹聚合物的制备

以多孔炭纳米球(PCMSs)作为载体,采用双功能单体制备了一种亲水性表面分子印迹材料(AMPS-Am/MIP),提高在焦化废水中选择性吸附苯酚的能力。对AMPS-Am/MIP的表面形貌、结构、热稳定性和亲水性能进行了考察,并详细研究了其吸附动力学、吸附等温线、吸附选择性和吸附再生性等吸附性能。结果显示,制备的AMPS-Am/MIP在180 min达到吸附平衡,此时对苯酚的吸附量为47.59 mg g-1;相对选择因子可达1.67,在5次吸附-再生循环后吸附量仍保持在80%以上,表明AMPS-Am/MIP具有良好的吸附性能。当p H值在8左右(接近焦化废水p H值)时,吸附容量维持在46.84 mg g-1,表明AM PS-Am/M IP在焦化废水处理中的适用性和高效性。

新型中空炭纳米球在水系中性电解液中的超电容特性

采用具有微孔壳层的新型单分散中空炭纳米球作为电极材料,利用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学测试方法,研究了中空炭纳米球在K2SO4、Li2SO4和Na2SO4等水系中性电解液中的超电容特性。结果表明,由于具有独特的微孔壳-球状中空腔纳米结构,该中空炭纳米球电极材料在这3种中性电解液中均表现出优异的倍率性能和高效的电化学活性表面,是一种有潜力的超级电容器用炭电极材料。

不同粒径聚丙烯腈基炭纳米微球制备的有效途径

聚丙烯腈(PAN)基炭纳米微球是一种功能炭材料,在诸多领域有着广泛的应用前景。不同粒径PAN基炭纳米微球具有不同的结构与性能,其中合成不同粒径PAN纳米微球是制备炭纳米微球的瓶颈。通过权衡比较各种聚合物微球的合成方法和反应介质,认为以丙烯腈(AN)为原料,采用无皂乳液聚合法,在乙醇-水反应介质中可以合成不同粒径的PAN纳米微球。对合成的PAN纳米微球进行氧化和炭化,即可获得不同粒径的PAN基炭纳米微球。

空心纳米网络结构聚苯乙烯及其炭材料的制备与结构调控

研究了纳米网络结构聚苯乙烯及其炭材料的结构设计、可控合成及其构效关系.以二氧化硅为载体,通过表面引发原子转移自由基聚合-傅克超交联联合法成功在分子水平上设计制备出具有空心微孔聚苯乙烯纳米球网络单元的三维纳米网络结构聚苯乙烯(HNNS-PS),并通过控制PS分子量对三维纳米网络结构进行调控.通过凝胶渗透色谱(GPC)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)、N2吸附等手段考察HNNS-PS的纳米结构和形貌,利用IGA研究HNNS-PS的有机蒸汽吸附性能,并通过升温速率控制实现三维纳米网络结构在炭化过程中的可继承性.结果表明,通过调控PS分子量HNNS-PS网络单元粒径为263~332 nm,PS分子量越大,BET比表面积(BrunauerEmmett-Teller specific surface area,SBET)越大,最高可达450 m2 g-1,甲苯蒸汽吸附量最高可达534 mg g-1.此外,当炭化升温速率较低(1~2 K min-1)时,制得的空心纳米球炭网络保留了典型的三维纳米网络结构形貌,SBET最高可达696 m2 g-1.

文摘

氮掺杂洋葱状纳米炭球的制备与表征[刊,中]/谢翔旻,张明瑜,谭瑞轩,等//新型炭材料,2019,34(6):552-558以碳化钙和谷氨酸为原料,通过反应釜一步法在300℃下制备氮掺杂洋葱状纳米炭球,并改变反应物量来调控炭球的尺寸和结晶度。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、比表面积测试仪、X射线光电子能谱仪和元素分析仪对所得产物进行表征。