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多孔碳微球的可控构筑及其在钠离子电池中的应用 被引量:1
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作者 韩照徽 孟良 +2 位作者 秦晨 曹海亮 侯莹 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1333-1341,共9页
硬碳材料具有结构稳定、比容量高和安全性好等特性,是理想的钠离子电池负极材料。生物质及其衍生物由于储量丰富、价格低廉可作为制备硬碳的绿色低成本碳源。然而,采用传统的直接碳化策略难以精确调控硬碳材料的微观结构,不利于提升材... 硬碳材料具有结构稳定、比容量高和安全性好等特性,是理想的钠离子电池负极材料。生物质及其衍生物由于储量丰富、价格低廉可作为制备硬碳的绿色低成本碳源。然而,采用传统的直接碳化策略难以精确调控硬碳材料的微观结构,不利于提升材料的比容量和倍率性能。本文利用喷雾冷冻干燥和低温热解技术成功制备了多孔碳微球(PCGS)。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等表征手段并结合电化学性能测试,对材料的形貌结构与电化学性能间的构效关系进行了系统研究。结果表明,PCGS的的直径在10~60μm,其储钠性能明显优于采用直接碳化法制得的硬碳材料。在0.1 C电流密度下,PCGS的可逆比容量高达280 mA·h/g,在0.2 C电流密度下循环100圈后比容量仍然保持在230 mA·h/g,容量保持率为92%。此外,还采用原位拉曼技术研究了多孔碳微球的储钠机理。本文的研究结果为高性能硬碳材料的结构调控及性能优化提供实验参考和指导。 展开更多
关键词 钠离子电池 负极 多孔碳微球 淀粉 石墨烯
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多孔碳微球负载纳米银的制备及抗菌性能 被引量:4
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作者 杨维佳 郝亚敏 +3 位作者 闫翎鹏 杨永珍 陈永康 刘旭光 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第3期285-290,共6页
利用浸渍还原法在水热法制备的多孔碳微球(PCMSs)表面负载银纳米颗粒,制备了不同银含量的Ag/PCMSs复合材料。通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射仪、透射电子显微镜以及热重对产物的形貌和结构进行表征分析;并采用抑... 利用浸渍还原法在水热法制备的多孔碳微球(PCMSs)表面负载银纳米颗粒,制备了不同银含量的Ag/PCMSs复合材料。通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射仪、透射电子显微镜以及热重对产物的形貌和结构进行表征分析;并采用抑菌环定性实验对所制备的Ag/PCMSs复合材料的抗菌性能进行评价。结果表明:PCMSs表面有—OH、C=O等含氧官能团;50℃下PCMSs与AgNO3在乙醇中反应,在其表面负载直径约16nm、分布均匀的银纳米颗粒;抗菌实验分析表明样品具有很好的抗菌性,可以作为抗菌材料。 展开更多
关键词 多孔碳微球 银纳米颗粒 复合材料 抗菌性能
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分子印迹功能化多孔碳微球选择性吸附二苯并噻吩 被引量:1
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作者 郑海燕 张军利 刘伟峰 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第2期150-155,共6页
结合分子印迹技术,以多孔碳微球(P-CMSs)为载体,通过表面修饰后,以二苯并噻吩(DBT)为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,制备得到P-CMSs表面分子印迹聚合物(MIP/P-CMSs);通过场发射扫描电子显微镜和傅里叶红... 结合分子印迹技术,以多孔碳微球(P-CMSs)为载体,通过表面修饰后,以二苯并噻吩(DBT)为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,制备得到P-CMSs表面分子印迹聚合物(MIP/P-CMSs);通过场发射扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对产物形貌和结构进行表征;通过气相色谱仪对MIP/P-CMSs的吸附动力学、吸附等温线和选择性吸附性能进行测试。结果表明,MIP/P-CMSs对DBT的最大吸附量为123.7 mg/g,吸附平衡时间为150min;与P-CMSs相比,印迹结构的引入提高了吸附容量和选择性,且吸附过程满足准二级动力学方程和Freundlich等温方程。本研究为油品深度脱硫提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 分子印迹聚合物 多孔碳微球 吸附 选择性
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改性多孔碳微球的制备及去除水中四溴双酚A的性能 被引量:2
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作者 刘畅 李良忠 +5 位作者 常兆峰 马瑞雪 张晓慧 李廷真 丁成 于云江 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1292-1302,共11页
为提高多孔碳微球对TBBPA的去除性能,采用氮掺杂、H_(2)O_(2)氧化和球磨对多孔碳微球进行表面改性,运用比表面积及孔隙度分析仪、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线衍射仪(XPS)等方法表征改性前后多孔碳微球形貌、孔隙特征、官能团种类及含... 为提高多孔碳微球对TBBPA的去除性能,采用氮掺杂、H_(2)O_(2)氧化和球磨对多孔碳微球进行表面改性,运用比表面积及孔隙度分析仪、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线衍射仪(XPS)等方法表征改性前后多孔碳微球形貌、孔隙特征、官能团种类及含量和热稳定性等变化情况,通过吸附实验确定多孔碳微球的最佳改性方法,并探究吸附机理.结果表明,多孔碳微球、C-N、C-H_(2)O_(2)和C-球磨对TBBPA的最大吸附量分别为36.6、43.1、47.4、58.35 mg·g^(-1).吸附过程符合准二级动力学模型,Langmuir模型能够更好的描述多孔碳微球对TBBPA的吸附过程,主要为单分子层均匀化学吸附.其中C-球磨对TBBPA的吸附性能最佳,最大吸附量和吸附速率分别提高了1.6倍和2.9倍;球磨改性极大提高了碳材料的比表面积和含氧官能团,增加了吸附污染物的活性位点,强化了氢键和π-π电子供受体作用,且受pH和腐殖酸(HA)的影响较小,拓宽了环境适用范围.本研究以期为廉价碳材料去除有机污染物性能提供理论依据. 展开更多
关键词 多孔碳微球 表面改性 TBBPA 吸附
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高密度磺酸型多孔碳微球固体酸的制备及其在废油脂酯交换反应中的应用
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作者 薛媛 王思宇 袁红 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期112-117,123,共7页
以葡萄糖为碳源,通过氯化亚锡二水合物、酒石酸水热法制备SnO_(2)/C复合微球,进一步经水热去除锡后得到多孔碳微球(PCMs)。随后对PCMs进行低温水热氧化、对苯二胺酰胺化和氯磺酸磺化处理,得到高密度磺酸型多孔碳微球固体酸催化剂(SPCMs... 以葡萄糖为碳源,通过氯化亚锡二水合物、酒石酸水热法制备SnO_(2)/C复合微球,进一步经水热去除锡后得到多孔碳微球(PCMs)。随后对PCMs进行低温水热氧化、对苯二胺酰胺化和氯磺酸磺化处理,得到高密度磺酸型多孔碳微球固体酸催化剂(SPCMs)。利用SEM对实验过程中碳微球进行形貌分析,利用FT-IR、XPS、TG等表征手段分析三步改性实验的可行性,并将SPCMs用于废油脂与甲醇的酯交换反应制备脂肪酸甲酯(FAMEs),在醇油摩尔比为16∶1、催化剂质量为0.6 g、140℃下反应4 h,FAMEs最佳产率为93.5%。 展开更多
关键词 高密度磺酸基 多孔碳微球 酸密度 废油脂 酯交换反应
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磺酸型中空多孔碳微球基固体酸催化煎炸废油的酯交换反应
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作者 王金侠 杨翔 袁红 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第6期97-107,共11页
以中空多孔碳微球(HPCMs)为载体,依次经过酰胺化、H_(2)O_(2)氧化和氯磺酸磺化后制得磺酸型中空多孔碳微球基固体酸(SHPCMs)催化剂,借助SEM、TEM、氮气物理吸脱附、XPS、TG和boehm滴定法等对催化剂的理化性质进行了表征.结果表明,该催... 以中空多孔碳微球(HPCMs)为载体,依次经过酰胺化、H_(2)O_(2)氧化和氯磺酸磺化后制得磺酸型中空多孔碳微球基固体酸(SHPCMs)催化剂,借助SEM、TEM、氮气物理吸脱附、XPS、TG和boehm滴定法等对催化剂的理化性质进行了表征.结果表明,该催化剂具有中空多孔结构,表面成功接枝磺酸基团,表面酸量为13.0 mmol/g,比表面积为11.5 m^(2)/g,平均孔径为4.39 nm,在酯交换反应中表现出良好的催化性能,在最佳反应条件下(反应温度120℃、反应时间7 h、醇油物质的量之比16∶1),脂肪酸甲酯的产率为98.60%. 展开更多
关键词 脂肪酸甲酯 中空多孔碳微球 磺酸基 酸量
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竹基生物炭制备方法及其对苯吸附的影响研究
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作者 曾子弱 李凯 +5 位作者 李晓康 杨薪玉 龚元均 李原 王飞 宁平 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期335-342,共8页
以黄竹茎为原料,分别通过高温热解法和水热炭化法制备热解炭BC-700和水热炭HBC-190/700,并在55°C下进行苯吸附性能测试。结果显示,水热炭HBC-190/700对苯的吸附效果是热解炭BC-700的3倍。进一步使用比表面积与孔隙度分析(BET)、X... 以黄竹茎为原料,分别通过高温热解法和水热炭化法制备热解炭BC-700和水热炭HBC-190/700,并在55°C下进行苯吸附性能测试。结果显示,水热炭HBC-190/700对苯的吸附效果是热解炭BC-700的3倍。进一步使用比表面积与孔隙度分析(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)、拉曼光谱分析(Raman)和傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)等表征手段,探讨制备方法对吸附剂物理和化学性质的影响。SEM图像显示水热炭HBC-190/700表面有大量碳微球堆积,形成缝隙孔。BET结果表明水热炭HBC-190/700呈现微孔和介孔的等级孔分布,有利于苯的传质转移。此外,FT-IR结果表明,水热炭HBC-190/700的芳香族官能团是苯吸附的关键因素。 展开更多
关键词 苯蒸气 生物炭 多孔碳微球 吸附
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