超级电容器用活性炭电极表面氧化改性后的电化学性能

以椰壳活性炭和杏壳活性炭为原料,采用浓硝酸液相氧化改性处理后,制成以 KOH 为电解液的超级电容器的炭电极。采用低温 N_2吸附法表征了活性炭的孔结构性质,并采用循环伏安法和交流阻抗法考察了活性炭电极的电化学性能。实验表明,经浓硝酸氧化处理后,活性炭的比表面积和孔容降低,平均孔径增大。但由于氧化处理后材料赝电容的增加,椰壳活性炭和杏壳活性炭的放电容量不但没有降低.反由原来的114 F·g^(-1)和98 F·g^(-1)分别增大到166 F·g^(-1)和157 F·g^(-1)。同时,浓硝酸氧化降低了活性炭电极的表面电荷迁移电阻和时间常数。

表面氧化改性制备活性炭电极材料及其电化学性能研究

以商用活性炭为原料,采用20%硝酸液相氧化处理后,制备了硝酸改性活性炭。采用低温N_2吸附法表征了活性炭的孔结构性质,采用FTIR、Boehm滴定法进行了表面性质表征,测定、比较了商用活性炭和不同温度条件下的硝酸改性活性炭为原料所制备电极的循环伏安、恒定电流充放电、交流阻抗等电化学性能,探讨了硝酸改性活性炭电极的电容产生机理。实验表明,经硝酸氧化处理后,活性炭的比表面积和孔容略微增加,平均孔径稍增大,含氧官能团数量有所增加。由于氧化处理后活性炭材料赝电容的增加,相比商用活性炭电极的比电容量89.61F·g^(-1),硝酸改性活性炭电极比电容量增大到106.56 F·g^(-1),并表现出较好的功率特性、容量特性和较小的阻抗,同时具有大电流放电的特性。

炭黑表面氧化改性及其水分散性研究

在水介质中利用过硫酸铵对炭黑表面进行氧化改性,考察了炭黑种类、氧化剂含量、反应时间和温度等参数对改性效果的影响。采用XPS和pH计测定分析了炭黑表面基团含量变化,通过膜过滤、激光粒度分析、透射电子显微镜(TEM)观察及炭黑水分散液离心分离等方法考察了改性炭黑的水分散性及分散稳定性。结果表明,过硫酸铵质量分数为0.018%,反应温度为30℃,反应时间为20 h时,炭黑粒度由315.6 nm降至146.8 nm,其水分散液的分散性及稳定性最好,静置一年后无表观沉降。

炭黑表面改性技术及其研究进展

炭黑是现代工业中必不可少的原料,但由于其表面的极性基团很少,表面极其不活泼导致炭黑在应用时存在与基体相容性差、粒子分散性不佳、易于团聚等缺点,严重限制了其在各个领域的应用,所以对炭黑粒子进行表面改性是必要的。因此本文以炭黑表面改性为侧重点,详细叙述了炭黑表面接枝改性、表面氧化改性以及分散改性的方法、机理以及研究现状,以期待为未来炭黑粒子表面改性技术提供更多可能性。

活性炭表面氧化改性技术及其对吸附质量的影响

近年来,活性炭被广泛应用于吸附、催化、分离等多个领域,加强其吸附能力的探究意义重大,本文就活性炭表面氧化改性技术展开论述,首先介绍了活性炭表面氧化改性技术及基本原理,指出了改性之后活性炭的相关变化,最后阐述了活性炭表面氧化改性之后,对其吸附质量的影响,旨在为有效提高活性炭的吸附能力提供参考。

镍钛合金光催化高级氧化表面改性与生物相容性

在UV/H2O2光催化体系中,通过高级氧化法在NiTi SMA表面生成贫Ni的Ti氧化膜。通过亲水性试验、血小板黏附试验以及MTT细胞毒性试验对改性后试样的生物相容性进行了系统的评价,研究发现改性后试样的亲水性得到明显改善。表面血小板黏附数量减少,变形和团聚现象得到抑制,形成血栓的可能性降低,血液相容性得到提高。改性后试样的细胞相对增殖率(RGR)高于化学抛光的试样,试样周围细胞分裂增生良好,与材料边缘结合自然,改性处理同样提高了试样的细胞相容性。结果表明光催化高级氧化是提高NiTiSMA生物相容性的一种有效方法。

硝酸和硝酸铈铵协同氧化改性木质活性碳纤维

采用0.005~0.050mol/L的硝酸铈铵,协同1.0~7.0mol/L的硝酸,在23~83℃条件下,对木质活性碳纤维(WACF)浸渍5h进行氧化改性。通过XPS、RAMAN、水吸附和汞吸附表征其表面和结构性能。结果表明,改性后WACF的氧/碳比平均值为0.160,酚基和醇基含量提高,羧酯含量与氧化强度总体成反比。样品表面石墨化程度降低,样品芯部的石墨化程度提高。协同改性后,WACF孔体积降低,水吸附的比表面积显著提升。WACF对汞的吸附能力和水吸附比表面积与氧原子浓度呈线性关系。硝酸可以增加官能团含量,对结构影响较小。硝酸铈铵在增加官能团含量的同时,对结构和孔径有一定调控作用,对不同直径的吸附对象有一定的选择性,拓展了WACF的应用范围。

NiAl的基体高温条件下抗循环氧化性研究

本文通过整理各学者对NiAl合金高温条件下抗循环氧化性的研究,对如何提高NiAl合金高温条件下抗循环氧化性能作了概括综述。通过研究发现,提高NiAl合金的抗氧化性能主要通过三个方面,一是通过表面物理强化的方法减少NiAl涂层在高温氧化情况下的孔洞的方法;二是通过掺杂Zr、Hf元素的方法,高温情况下Zr、Hf的氧化物可有效改善NiAl涂层的附着力及高温抗氧化能力。

《表面改性纳米二氧化硅》厂会协作项目出成果

安阳化学学会响应中国科协、国家经贸委开展厂会协作的号召,经理事会研究决定,协助企业开展高新技术项目<表面改性纳米二氧化硅>的中试研究及工业化生产的具体事项.

表面改性对PVC/nano-SiO_2复合材料性能的影响

采用熔融共混法制备出聚氯乙烯(PVC)/纳米二氧化硅(Nano-SiO2)复合材料,研究了Nano-SiO2表面改性前后对复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜(SEM)分析了Nano-SiO2表面改性前后在PVC基体中的分散性。结果表明:加入量小于3%时,Nano-SiO2表面改性与否对复合材料的冲击性能基本没有影响;加入量小于4%时,其表面改性与否对复合材料的拉伸性能、弯曲性能及其在PVC基体中的分散性基本没有影响;加入量超过3%后,表面改性Nano-SiO2使复合材料具有更好的冲击性能;加入量超过4%后,表面改性Nano-SiO2使复合材料具有更好的拉伸性能和弯曲性能,并且它在PVC基体中的分散性及其与PVC基体间的界面粘结性也更好。

微弧氧化涂层改性对3D打印钛合金支架细胞生物学的影响

背景:微弧氧化处理可提高钛合金植入体的生物学性能。目前研究多集中于钛合金片材,有关微弧氧化改性处理后3D多孔钛合金支架对细胞生长及分化的影响鲜有报道。目的:研究微弧氧化表面改性对3D打印多孔钛合金支架表面细胞生物学性能的影响。方法:将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于微弧氧化处理Ti6Al4V合金三维支架(实验组)与未经微弧氧化处理Ti6Al4V合金三维支架(对照组)上,培养4,7 d,进行扫描电镜观察、细胞骨架染色分析及细胞活力分析;培养4,7,11 d,检测细胞上清液中碱性磷酸酶和骨钙素水平;培养1,4,7,11 d,MTT法检测细胞增殖。结果与结论:(1)培养4,7 d时,live/dead染色显示骨髓间充质干细胞在两组材料上生长良好;细胞骨架染色分析显示,实验组细胞骨架呈立体多角形,对照组支架表面的细胞以扁平梭形状沿支架宏观结构铺展;扫描电镜显示,实验组细胞排列较为紧密,细胞伸展状态良好,细胞间的板状伪足与丝状伪足交叉连接,以锚状结构牢固地黏附于材料表面;对照组细胞伪足间的连接较少,细胞外基质较少,平铺在材料表面生长;(2)随着培养时间的延长,两组细胞上清液中碱性磷酸酶与骨钙素水平逐渐升高;实验组培养7,11 d的碱性磷酸酶水平高于对照组(P<0.05),培养11 d的骨钙素水平高于对照组(P<0.05);(3)MTT检测显示,随着培养时间的延长,两组细胞数量逐渐增加;实验组培养7,11 d的细胞数量明显多于对照组(P<0.05);(4)结果表明,微弧氧化处理后的钛合金支架更有利于细胞的黏附、增殖与分化。

活性炭改性方法及其在水处理中的的应用

活性炭在水中污染物去除中有重要应用,并且改性后的活性炭吸附能力更强,因此研究学家加强了对改性活性炭在水处理中吸附作用的研究。本文围绕表面物理结构特性改性、表面化学性质的改性、电化学性质的改性三方面对活性炭改性方法展开讨论,并分析了改性活性炭在水处理中的应用,从而促进活性炭改性技术的不断发展。

负载型复合半导体V_2O_5-TiO_2/SiO_2表面V_2_O5和TiO_2的相互修饰作用

采用表面改性法制备了负载型复合半导体材料V2 O5 TiO2 /SiO2 ,并用X射线衍射、比表面积测定、拉曼光谱、程序升温还原和紫外 可见漫反射光谱等技术对固体材料的结构和光响应性能进行了表征 .结果表明 ,V2 O5和TiO2 在负载型复合半导体V2 O5 TiO2 /SiO2 表面有相互修饰的作用 .一方面 ,V2 O5能扩展TiO2 的光响应范围 ,使TiO2 的吸光区域由紫外光区拓宽至可见光区 ,从而提高了复合半导体对光能的利用率 ;另一方面 ,TiO2 则有助于提高V2 O5在载体表面的分散程度 ,抑制VOx的聚合 ,减小V2 O5的微晶尺寸 ,提高固体材料的能隙值和氧化还原能力 .

表面改性纳米氧化铝亲水共混膜制备及其水处理效能

经低温等离子体处理后,在纳米氧化铝(Al2O3)表面接枝甲基丙烯酸-2-轻乙酯(HEMA)或其聚合物,制备了Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒。采用纳米Al2O3Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒分别与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,制备了PVDF/Al2O3膜和PVDF/Al2O3-g-HEMA膜,并与未改性PVDF膜进行比较。考察了改性纳米Al2O3表面的接枝情况和平均粒径,以及上述3种超滤膜处理聚驱采油废水的通量、出水水质及膜污染情况。结果表明,经表面改性的纳米Al2O3,其颗粒团聚得到良好控制,平均粒径大幅下降。PVDF/Al2O3膜和PVDF/Al2O3-g-HEMA膜的亲水性、纯水通量、处理聚驱采油废水的运行通量及清洗后通量恢复率均大幅提高。3种膜对聚丙烯酰胺、油类和TOC均有良好的去除效果,且共混改性不影响膜对大分子物质的去除。以PVDF/Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒作为添加剂制备的共混膜,其通量、去除效果和抗污染能力等综合性能最佳,是深度处理聚驱采油废水的理想膜材料。

纳米硅胶体铅酸蓄电池

从原理上分析了纳米气相二氧化硅胶体铅酸蓄电池的特性,介绍了一种研究成果,应用于铅蓄电池的硅胶体的制造原理和方法。主要是利用表面化学的基本原理和电化学动力学催化的基本方法,应用纳米气相SiO2溶胶的半导体掺杂电化学界面催化理论和纳米气相二氧化硅的表面改性理论,对纳米气相二氧化硅的表面改性,应用湿法改性:用有机改性,填加偶联剂和高分子表面活性剂和分散剂,如萘黄酸甲醛缩合物、聚丙稀酸、乙二醇、丙稀酸等。用无机改性,填加硼、磷、锡、硒等元素的化合物,都能达到改性的目的。使铅酸蓄电池具有克服了三种早期容量损失达到长寿命、大容量等优良的特性。

铝硅复合对Fe32Mn7Cr3Al2Si钢氧化改性层耐蚀性的影响

利用XRD、EPMA、阳极极化和电化学阻抗技术研究了铝硅复合合金化对Fe32Mn7Cr3Al2Si钢高温氧化诱发转变层的组织、成分及电化学腐蚀性能影响。在700和800℃空气中对Fe32Mn7Cr3Al2Si奥氏体钢进行循环氧化表面改性,形成的氧化层由内层Al_(2)O_(3)、中间层Mn_(2)SiO_(4),外层Mn_(2)O_(3)组成。经800℃空气中循环氧化160 h后,在钢基体/氧化层界面形成了厚度约20μm的贫Mn(11%)、富Cr(14%)铁素体α相转变层。相比原始Fe32Mn7Cr3Al2Si钢,贫Mn富Cr的氧化改性层在1 mol/L Na_(2)SO_(4)溶液中的自腐蚀电位由-463 mV增至248 mV,维钝电流密度由2.8μA/cm^(2)降至0.4μA/cm^(2),电荷转移电阻Rt由15.5 kΩ·cm^(2)增至69.7 kΩ·cm^(2),铝硅复合加入可增加Fe32Mn7Cr3Al2Si钢氧化诱发贫Mn层中的Cr富集,显著提高钢的耐蚀性能。