一步浸渍化学活化法制备膨胀石墨/活性炭复合材料

以蔗糖为炭源、磷酸为活化剂,采用一步浸渍化学活化法制备了大比表面积的膨胀石墨/活性炭复合材料;采用SEM和比表面积分析仪对材料进行了表征,研究了磷酸与蔗糖质量比和活化温度对孔结构的影响。结果表明:大部分活性炭沉积在蠕虫状膨胀石墨的表面或以蛋壳状搭接在缠绕空间中,只有少量进入膨胀石墨内部;随着磷酸与蔗糖质量比和活化温度的增大,其比表面积和孔容先增大后减小,材料中微孔逐渐向中孔发展;在磷酸与蔗糖质量比和活化温度分别为0.9和350℃时其比表面积和孔容达到最大值,分别为1 978 m2.g-1和0.931 7 cm3.g-1。

负载纳米TiO_2膨胀石墨/活性炭复合材料的制备及其性能

以膨胀石墨(EG)/活性炭复合材料(EGC)为基体,以蔗糖为原料引入炭包覆纳米TiO2,制备了负载纳米TiO2膨胀石墨/活性炭复合材料(TiO2/EGC);采用SEM、TEM、XRD及低温液氮吸附法对TiO2/EGC的微观形貌、孔结构和相关性能进行了表征。结果表明:EGC基体中不仅有微米级大孔作为吸附通道,而且有纳米级微孔作为选择性富集、吸附有机物的主体;EGC的比表面积为1 579 m2.g-1,约为EG的40倍,经负载纳米TiO2后,比表面积下降不大,其吸附能力却有所提高;包覆炭膜的TiO2主要分布在基体的表面且分布相对均匀,没有明显的团聚现象且负载牢固;以苯酚为目标降解物,TiO2的存在大大提高了EGC对苯酚的处理能力。

膨胀石墨-酚醛活性炭复合材料处理污油的研究

采用吸油性较好的膨胀石墨与酚醛树脂基活性炭复合 ,制成用于吸收生活废油的吸油材料。研究了膨胀石墨与酚醛树脂基活性炭复合材料中膨胀石墨与酚醛树脂基活性炭的不同配比、温度对复合材料吸油率的影响等 ,通过扫描电镜对吸油复合材料微观结构的观察 ,分析和探讨了吸油复合材料的吸油机理。

膨胀石墨-活性炭负载CeO_2/TiO_2复合材料的制备及其处理苯酚的性能

采用沉淀工艺制了CT(CeO_2/TiO_2)催化剂粉,以膨胀石墨基炭/炭复合材料(EGC)为基体,将CT粉以碳膜包覆的形式引入EGC表面,制得了EGC负载CT催化剂粉的CT/EGC复合材料,研究了其对苯酚的处理性能。结果表明:铈钛物质的量比为0.002的CT催化剂粉处理苯酚的效果最好;CT/EGC处理苯酚溶液时,CT粉的光催化能力与EGC的吸附作用存在协同效应,提高了复合材料对苯酚的处理效果。

活性炭/膨胀石墨复合材料的制备、表征及其对罗丹明B的吸附性能

以果糖为碳源、磷酸为活化剂,采用浸渍活化工艺制备活性炭/膨胀石墨(AC/EG)复合材料,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气吸脱附仪、傅立叶变换红外光谱仪及紫外-可见分光光度计等设备研究了其微观结构及对罗丹明B的吸附性能,并分析了AC膜的形成机理。结果表明:以流动性更好的果糖为碳源是实现AC膜包覆EG的重要因素,AC/EG复合材料具有分级多孔、孔孔相通的特征;当加入磷酸的质量为7.2g、活化温度为500℃、活化时间为2h时,复合材料的比表面积和中孔容均最大,分别为863.34m2·g^(-1)和0.396cm^3·g^(-1),对罗丹明B的吸附量为626.12mg·g^(-1)。

膨胀石墨一酚醛树脂基活性炭复合材料处理含油生活污水的研究

采用吸油性较好的膨胀石墨与酚醛树脂基活性炭复合，制成用于处理含油生活污水的环保新材料。研究了膨胀石墨-酚醛树脂基活性炭复合材料中膨胀石墨与酚醛树脂基活性炭的不同配比对复合材料吸油率的影响及复合材料处理含油生活污水效果等，通过扫描电镜观察复合材料表面的微观结构，分析和探讨了复合材料的吸油、净化污水机理。

分级多孔石墨烯/活性炭复合材料的制备及其电化学电容性能分析

采用液相共混法,以酚醛树脂和氧化石墨为原料,得到氧化石墨烯/酚醛树脂复合材料,再通过高温碳化和活化工艺,制备出石墨烯/活性炭复合材料.采用循环伏安和恒流充放电测试表征其电化学电容性能,结果表明:该复合材料在0. 5 A·g-1的电流密度下比电容高达197 F·g-1,当电流密度增加到10 A·g-1时,比电容为163 F·g-1,电流增加20倍,电容保持率为83%,在0. 5 A·g-1的电流密度下循环1000次,未见容量有衰减,电容保持率为100%.这表明该复合材料具有优良的电容性能.

膨胀石墨复合材料的电磁特性及其3mm、8mm波动态衰减性能研究

通过高温下膨化二茂铁与可膨胀石墨混合物的方法,制得附着铁氧化物的膨胀石墨复合材料．铁氧化物的主要成分为Fe2O3、Fe3O4,随着铁氧化物含量的增加,其平均电导率呈下降趋势,而磁化强度逐渐增强,复合材料呈亚铁磁性．在不影响膨胀石墨电损耗吸收的同时,复合材料增加了磁损耗吸收,其3mm、8mm波动态衰减效果明显优于单纯的膨胀石墨．二茂铁和可膨胀石墨的质量比为2-3:5时,3mm、8mm波动态衰减能力最强．

丁腈橡胶/膨胀石墨导电纳米复合材料的制备和性能

采用熔融插层法制备了丁腈橡胶/膨胀石墨纳米复合材料。扫描电镜(SEM)研究表明,超声处理后的膨胀石墨薄片厚度为纳米级。透射电镜(TEM)研究证实,膨胀石墨确以纳米级尺寸分散在橡胶基体中。力学性能研究表明,填加5份膨胀石墨时,纳米复合材料的拉伸强度最大,为28·4MPa,是不含膨胀石墨的复合材料的1·8倍。导电性能研究显示,填加10份膨胀石墨时,纳米复合材料的表面电导率和体积电导率分别为1·1×10-9S/cm和1·2×10-9S/cm,是不含膨胀石墨的复合材料的100倍和43倍。

膨胀石墨／聚酯导电复合材料的制备与导电行为

采用熔融共混法制备了膨胀石墨(EG)/聚酯(PET)导电复合材料。利用扫描电镜及电导率测试等研究了复合材料的制备方法对其结构形态和导电性能的影响。结果表明,EG与聚合物基体间的相互作用和机械剪切力使PET分子能够进入EG的片层和孔隙中,促进了导电网络的形成,导致EG/PET复合材料具有较低的逾渗值,仅为3.14%。环氧树脂(ER)与EG间的强相互作用使其易于对EG插层和剥离,使ER-EG/PET体系的逾渗值进一步降低到1.80%。运用统计逾渗理论分析了材料的导电机制。发现复合材料电导率的各向异性、复杂的微观结构以及在高于逾渗值仍存在隧道导电是临界指数高于普适值的主要原因。

膨胀石墨-ZnO复合材料的制备及其光催化降解原油的性能

采用化学氧化—浸渍法制备出膨胀石墨-ZnO(EG-ZnO)复合材料,采用扫描电镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度法及傅里叶变换红外光谱仪等表征手段对该复合材料的形貌、结构及其光催化降解水面原油的性能进行了研究。研究结果表明,EG-ZnO复合材料保持了膨胀石墨疏松多孔的蠕虫形貌,六方晶系结构的ZnO晶体均匀地分布于膨胀石墨的层间和表面。经紫外光照射72h后,吸附于EG-ZnO复合材料中的原油发生了显著的光催化降解反应。当该复合材料中ZnO的质量分数为80%时,原油的降解率可达35%,降解产物中有酮、醛及醇类等物质。

膨胀石墨及其复合材料在水处理领域的应用研究

膨胀石墨是由天然石墨鳞片经高温膨化制备的一种新型碳素材料。膨胀石墨内部网络状孔隙结构丰富,具有较大的比表面积和孔径容积,是一种优良的水处理材料。对膨胀石墨及其复合材料在水处理领域的应用进行了综述分析,展望了今后的发展方向。

聚丙烯/低温可膨胀石墨阻燃复合材料的性能研究

采用低温可膨胀石墨(LTEG)作为阻燃剂,制备了聚丙烯基阻燃复合材料。研究了聚丙烯/LTEG阻燃复合材料的阻燃性能、热性能、剩炭结构和力学性能。研究发现,采用LTEG为阻燃剂的聚丙烯基阻燃复合材料具有优异的阻燃性能,LTEG质量分数为15%时,复合材料氧指数已达27%。聚丙烯/LTEG复合材料的热失重温度低,在燃烧过程中并没有形成理想致密的炭层。LTEG对聚丙烯具有增强作用,随着其用量的增加,复合材料的拉伸强度增加,断裂伸长率不断下降。

膨胀石墨/金属网/ABS复合材料电磁屏蔽性能的研究

以膨胀石墨(EG)和金属网(MN)作为电磁屏蔽基元材料与ABS树脂采用共混、挤出、热压等成型工艺制备了电磁屏蔽复合材料,研究了膨胀石墨的含量、处理方式、复合材料的厚度和金属网的目数对电磁屏蔽复合材料屏蔽性能的影响。结果表明,在膨胀石墨/ABS电磁屏蔽复合材料中,其电磁屏蔽效能随着膨胀石墨含量增加及复合材料厚度增加而增大,膨胀石墨经超声处理后,可以提高复合材料的屏蔽效能。在两种单层金属网/ABS电磁屏蔽夹层复合材料中,屏蔽效能并不随着金属网目数增加而增大。在30MHz～1.8GHz频率范围内,200目不锈钢网/ABS复合材料和100目铜网/ABS复合材料的屏蔽性能最好,最大屏蔽效能分别为76.1和70dB。在多相电磁屏蔽复合材料中,膨胀石墨/不锈钢网/ABS复合材料的屏蔽效能比不锈钢网/ABS复合材料高约5dB。

膨胀石墨/酚醛树脂复合材料双极板研究

以膨胀石墨为导电骨料、炭黑为添加剂、酚醛树脂为黏结剂,采用模压成形工艺制备质子交换膜燃料电池用膨胀石墨/酚醛树脂复合材料双极板。考察树脂含量、成形压力、添加剂用量及添加剂加入方式对复合材料双极板性能的影响。研究结果表明:上述因素对复合材料双极板的性能影响较大,黏结剂的加入量(质量分数)为20%～30%、压力在10～12 MPa较为合适;炭黑对复合材料双极板的性能影响比较复杂,在实验用炭黑范围内,随着炭黑用量的增加,电导率增大较快,抗折强度先增大后减小;在复合材料的混料过程中,将炭黑添加在树脂中,制备的复合材料双极板性能比炭黑添加在膨胀石墨性能好。

膨胀石墨/聚丙烯纳米复合材料的电导性能

对二次插层膨胀石墨进行超声波剥离和机械球磨制备纳米石墨片,采用溶液法制备膨胀石墨/聚丙烯纳米复合材料。重点研究了复合物的成型方法、各向异性、冷却速度和纳米石墨片的纵横比对复合物电导性能的影响。研究表明,采用模压成型和慢速冷却,以及沿复合物平面方向,均具有良好的电导性能。此外,降低纳米石墨片的纵横比也有利于提高复合物的电导性能。在最优工艺条件下,这种纳米复合材料的渗透阈值可低至0.3%。

聚苯乙烯/膨胀石墨导电复合材料的电性能与力学性能

以聚苯乙烯、增塑剂和膨胀石墨为原料，采用直接熔混法制备了增塑聚苯乙烯／膨胀石墨导电复合材料。结果发现，当增塑剂用量较高时，采用聚苯乙烯、增塑剂和膨胀石墨进行直接熔融混合可以得到导电性能优良的导电复合材料。增塑剂用量和膨胀石墨用量对复合材料导电性能的影响都很大，同时影响力学性能。随着增塑剂用量增加，复合材料体积电阻率降低，拉伸强度降低，冲击强度提高。当增塑剂用量为30％时，膨胀石墨用量为10％的复合材料体积电阻率低至6．46×1000·cm。此外，还对直接熔混法和其它制备方法制备的复合材料的导电性能与力学性能进行了比较讨论。

碳纳米管/膨胀石墨复合材料制备及其8mm波衰减性能

通过高温下膨化多壁碳纳米管(MW CNTs)与可膨胀石墨混合物的方法,制得一种高导电率8 mm波干扰材料。采用扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和欧姆计等对其微观形貌和电磁性能进行了表征,采用测试样板法对其8 mm波二维静态衰减性能进行了测试。结果表明:高温热处理过程改变了碳纳米管(CNTs)的管状结构,熔化的CNTs呈膜状分布于膨胀石墨(EG)的表层和层间孔隙;CNTs的加入,增加了EG的表面电导率和对电磁波的衰减,但并未改变EG的抗磁特性,该复合材料对电磁波的衰减仍以散射和电吸收损耗为主;该复合材料8 mm波二维静态衰减效果明显优于纯的EG,CNTs质量添加量为29%时,衰减能力最强(11.68 dB),继续增大比例,复合材料对8 mm波衰减能力降低。

膨胀石墨微结构表征及其储能复合材料的制备

以膨胀石墨为吸附介质,制备新型的相变储能复合材料.对膨胀石墨的制备及微结构的表征、有机相变材料的热物理性能测试、复合相变材料的制备及其储(放)热性能的测试等进行了试验.试验结果表明,可膨胀石墨在600W微波输出功率下处理10～15s后,可以制得具有良好吸附性能的膨胀石墨材料.电镜观测和压汞分析都显示,膨胀石墨具有丰富的孔隙结构,孔隙尺寸以微米级为主.由于膨胀石墨为非极性材料,且具有多孔性质,很容易吸附有机相变材料,其最佳的吸附比例为12.5mL/g.进行吸附处理后所制得的相变储能复合材料,具有明显的储能效应,能够起到调节环境温度的作用,同时根据上述特点可以达到将能量在不同的时间和空间进行转换的目的.

膨胀石墨复合活性炭制备超级电容器电极

实验以膨胀石墨为复合模板,分别与椰壳基活性炭、活性中间相炭微球在超声波振荡混合条件下制备膨胀石墨/活性炭复合材料,并组装成水系双电层电容器。由于膨胀石墨具有独特的类蠕虫状结构,能为活性炭材料提供较好的接触环境,改善了活性炭颗粒相互直接接触时产生的结构缺陷,从而提高了活性炭材料的导电性,双电层比电容可达359F/g;粒径尺寸与膨胀石墨孔隙相近的活性炭微球在膨胀石墨模板中分散相对较好,在大电流放电条件下,比电容下降率仅为6.6%。