沥青树脂基复合球形活性炭的制备及研究

以高软化点煤沥青和热塑性酚醛树脂为主要原料,机械混合均匀后,采用悬浮法制备沥青/树脂基复合球形活性炭。使用扫描电子显微镜(SEM)、N2物理吸脱附仪、颗粒强度测定仪,对复合球的表面形貌、孔道结构和机械强度进行表征。实验结果表明:树脂的加入不仅能够拓宽球形活性炭的孔径分布,而且能够有效地提高球形活性炭的机械强度。树脂含量为30%的球形活性炭BET表面积为1049m2/g,总孔容为0.62cm3/g,平均孔径为8.8nm,同时机械强度达6.2N。通过苯的静态吸脱附测试研究了沥青树脂基球形活性炭的吸附性能,结果表明:复合球形活性炭基本上保持了沥青基球形活性炭的快速吸脱附性能,树脂的加入并没有明显延长复合球形活性炭对苯的吸脱附时间。

生物质基球形活性炭的制备及其电化学性能

以生物质风化煤系腐殖酸(LHA)为炭质前驱体,通过溶剂蒸发和KOH活化方法制备了球形活性炭。使用扫描电子显微镜(SEM)、N_2物理吸脱附仪等手段对球形活性炭形貌和孔道结构进行了表征;还将活性炭组装成扣式电容器,进行了充放电容量、循环伏安特性和交流阻抗行为等电化学性能测试。结果表明:所制备的球形活性炭具有良好的球形度,通过少量碱活化后球形活性炭BET表面积为2034 m^2/g、总孔容为1.24 cm^3/g、平均孔径为2.38 nm。同时,以球形活性炭作为电极材料应用于水系超级电容器后显示了优异的电化学性能,比电容可达到319 F/g,在进行10000次充放电后,比电容保持率为98.9%。此外,球形活性炭相比于颗粒活性炭具有更好的导电性,也展现了更加优异的倍率性能和循环性能。因此说明LHA基球形活性炭是一种有潜在优势的超级电容器材料。