Tailoring properties of reticulated vitreous carbon foams with tunable density

Reticulated vitreous carbon （RVC） foams were manufactured by multiple replications of a polyurethane foam template structure using ethanolic solutions of phenolic resin. The aims were to create an algorithm of fine tuning the precursor foam density and ensure an open-cell reticulated porous structure in a wide density range. The precursor foams were pyrolyzed in inert atmospheres at 700℃, 1100℃and 2000℃, and RVC foams with fully open cells and tunable bulk densities within 0.09-0.42 g/cm3 were synthesized. The foams were characterized in terms of porous structure, carbon lattice parameters, mechanical properties, thermal conductivity, electric conductivity, and corrosive resistance. The reported manufacturing approach is suitable for designing the foam microstructure, including the strut design with a graded microstructure.

电池电极的新型材料——网状玻璃态碳(RVC)

介绍了网状玻璃态碳(RVC)的制备方法及物理、化学和电化学性质;阐述了RVC作为电极活性材料的载体和集流体在氯化铵型锌锰电池和铅酸电池中的应用;介绍了RVC在化学电源中的应用前景。

玻璃碳阴极电芬顿降解孔雀石绿研究

采用玻璃碳作为阴极,Ti/RuO 2作为阳极,开展了电芬顿降解孔雀石绿染料废水的研究。研究了电解质浓度、氧气曝气量、电流、pH等条件对玻璃碳阴极电芬顿降解孔雀石绿的影响。结果表明:在pH=3.0、电解质浓度0.1 mol/L、氧气曝气量100 mL/min、电流强度30 mA条件下,初始浓度为200 mg/L的孔雀石绿经过60 min处理,降解率达到99.11%。

基于穿透电极的Electro-peroxone技术降解布洛芬

利用网状玻碳电极(RVC)作为阴极,构建了一种基于穿透电极的electro-peroxone(E-peroxone)反应器,并系统研究了其对布洛芬的降解性能,考察了电流、流速等因素的影响,进行了能耗计算.结果表明,E-peroxone可以在30min内完全去除初始浓度为2.5mg/L的布洛芬,而电化学氧化和臭氧氧化去除率分别为59%和64%.曝入气体流速为250mL/min,气相臭氧浓度为8mg/L的条件下,电流为100mA,反应溶液流速为300mL/min时, E-peroxone技术去除布洛芬的效率最高,且能耗(EEO)仅为传统臭氧氧化技术的1/7(0.76kWh/m^3-logvs.5.30kWh/m^3-log).提高流速可以强化穿透电极E-peroxone体系中的传质,从而强化布洛芬的去除,并降低EEO.

基于响应面法的电芬顿降解活性黑5性能研究

以网状玻璃碳(RVC)为阴极、钌铱钛网为阳极的电芬顿体系降解活性黑5,考察pH、电流强度、Fe2+用量对脱色率的影响。结果表明,最佳反应条件为:pH为2.57,电流强度0.27 A,Fe2+用量0.95 mmol,预测的脱色率为89.99%。三组平行实验脱色率的平均值为88.67%,误差1.80%。

聚氨酯泡沫浸渍酚醛树脂溶液制备炭泡沫隔热材料研究

以聚氨酯泡沫为模板,硼化酚醛树脂为碳源,通过液相浸渍烘干、氧化稳定化、高温热解工艺制备网状玻璃炭泡沫(RVC)材料,通过对材料的物相组成、热解聚缩过程以及高温隔热(1 200℃)、压缩性能进行测试分析,研究了不同质量浓度的碳源对RVC材料密度、收缩率、微观形貌的影响。结果表明,采用模板法浸渍制备的RVC材料孔径分布均匀(200~500μm)、密度低(0.041~0.065 g/cm^(3)),可通过调控浸渍液的浓度,增大材料的平均孔径,使得RVC的有效残炭率由32.6%升至49.5%,同时,线收缩率从20%降低至5%。热失重过程表明氧化稳定化处理能够将热塑性酚醛树脂转化为热固性树脂并在热解炭化阶段稳定地附着在聚氨酯骨架上,避免在最终的炭泡沫结构中产生应力和宏观缺陷。所得RVC材料在实验密度范围内对应的高温热导率与密度呈负相关,在1 200℃下热导率为0.339 W·(m·K)^(-1),具有良好的高温隔热性能,同时材料的应力-应变曲线表现出良好的静态压缩韧性,可在热防护领域中加以利用。

甲醛在多孔玻碳电极上行为的透射光谱现场电化学研究

本文在多孔玻态碳为研究电极的三电极透光薄层电解池上采用紫外可见光谱现场电化学技术,研究了HCHO在硫酸介质中的电化学行为。实验结果表明,HCHO在电极表面的吸附行为和电势正扫大于0.6伏后发生了第一级氧化反应;电势正扫大于0.9伏后发生了第二级氧化反应;电势反扫到0.4伏后,发生了HCHO不可逆氧化反应吸附中间物的氧化。从光谱数据表明,这段范围内氧化产物都为HCOOH。

国产多孔玻璃碳的细胞相容性及犬体内植入的实验研究

目的探讨同产多孔玻璃碳作为骨组织工程载体的支架材料的可能性。方法自2013年6月-2014年8月．原代培养的犬骨髓基质干细胞与多孔玻璃碳体外联合培养后，观察细胞的形态及其增殖情况。使用单因素方差分析检测多孔玻璃碳的细胞毒性。雄性实验犬3只，在其右后肢建立大转子骨缺损模型，将多孔玻璃碳分别植入犬大转子骨缺损位点及腹股沟，每只犬的左后肢大转子设为对照组。12周后，观察多孔玻璃碳在犬体内的生物相容性。结果MTT结果显示骨髓基质干细胞与多孔玻璃碳分别联合培养1、3、5、7d后，其增殖情况与体外培养差异无统计学意义（P〉0．05）。倒置荧光显微镜及扫描电镜发现骨髓基质干细胞黏附于材料孔隙之间，细胞充分伸展，向四周伸出伪足，分泌的细胞外基质包绕于细胞周围。多孔玻璃碳植入腹股沟12周后，材料周同和内部新生出了结缔组织，并且没有发现局部肿瘤和炎症反应。多孔玻璃碳植入大转子骨缺损位点12周后，与宿主骨的骨小梁产生稳定连接，材料与缺损区周围的松质骨结合紧密。结论目产多孔玻璃碳支架无细胞毒性，在体外能促进骨髓基质干细胞的黏附与增殖，在体内具有良好的骨诱导特性。

网状玻璃炭的应用研究进展

网状玻璃炭以其高比表面积、低密度、化学稳定性良好等优点,成为一种极具发展前景的多孔炭材料,在多个领域得到了应用。综述了网状玻璃炭的研究进展及在电池电极、生物支架、水净化处理等领域的应用现状,指出了网状玻璃炭应用中存在的问题和今后的发展方向。