生物质褶皱微球的制备及其在超级电容器中的应用

本文利用纤维素纳米晶体(CNC)和淀粉(Starch)间氢键作用,CNC和壳聚糖(Chitosan)自组装作用,通过喷雾干燥制备生物质褶皱微球并探究其在超级电容器中的应用.结果表明:当CNC和Starch、Chitosan质量浓度比分别为10∶7和5∶5时可以制备出中空半球形褶皱颗粒和规则球形褶皱颗粒,其颗粒直径分别在5μm和3.5μm左右.在经过800℃碳化2 h后仍能保持原有形貌结构,没有发生结构的塌陷和破环.EDS分析表明,CNC-Starch碳化后只含有C、O元素,而CNC-Chitosan含有C、N、O元素,杂原子(N)掺杂可以提高活性物质的浸润性和导电性.在0.5 A/g电流密度下CNC-Starch和CNC-Chitosan分别具有89 F/g和126 F/g的比电容.得益于CNC-Chitosan规则的球形褶皱结构和自身N元素自掺杂,CNC-Chitosan具有更好的电化学性能.

褶皱石墨烯微球制备与浸润性调控及其丙酮感知研究

为了增加表面粗糙度,获得超疏水复合材料,本文引入水-丙酮的二元溶剂,探究氧化石墨烯(GO)在二元溶剂中的分散与蒸发,而后通过喷雾油炸法,得到褶皱石墨烯微球(FGO),探究溶剂组分对浸润性的影响,最后将FGO与聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合,制成对丙酮敏感的超疏水传感器。结果表明:在二元溶剂中,水的组分为20%时,GO在其中分散良好并且有不错的蒸发率,得到的FGO接触角为149.1°;制备的复合材料结合良好,具备150.2°的超疏水性能,同时能在丙酮浓度为0.03~0.075 mol/L时具有良好感知性能,灵敏度达到115 (mol/L)^(-1)。