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木质素与纤维素热解炭结构特性对其高温石墨化过程的影响机制
被引量：
4
1
作者
陈超
杨梦梅
+4 位作者
孙康
毕海明
王傲
刘颖
徐茹婷
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第6期124-131,共8页
通过对纤维素和木质素热解炭结构差异的研究发现,纤维素热解炭主要由碳微晶构成,木质素热解炭则包含部分原骨架结构;在氩气氛围中将热解炭于超高温下(1 600~2 800℃)进一步处理,并通过X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱和高分辨率...
通过对纤维素和木质素热解炭结构差异的研究发现,纤维素热解炭主要由碳微晶构成,木质素热解炭则包含部分原骨架结构;在氩气氛围中将热解炭于超高温下(1 600~2 800℃)进一步处理,并通过X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱和高分辨率透射电镜等表征产物的结构与形貌,测试产物的导电性能,根据热解炭石墨化处理前后结构、形貌和导电性能的变化,研究高温条件下热解炭的结构重构建机制。结果表明:木质素热解炭经2 800℃处理后,产物中形成了大面积连续的高度石墨化区域,且缺陷较少,产物石墨化度可达89.53%,层间距为0.336 3 nm,于20 MPa压强下电导率可达105 S/cm;相同条件下纤维素产物的石墨化度为76.74%,层间距为0.337 4 nm,并包含较多结构缺陷,导致其在20 MPa压强下的电导率低于50 S/cm。分析可知,木质素热解炭中保留的骨架结构有利于其在高温下扩环重构建,进而形成大面积连续石墨化片层;而纤维素热解炭中碳微晶的交联状态在高温下难以转变,限制了石墨化区域的扩大,导致所得产物结构中存在较多缺陷。
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关键词
石墨化
纤维素
木质素
热解炭
结构重构建
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职称材料
题名
木质素与纤维素热解炭结构特性对其高温石墨化过程的影响机制
被引量：
4
1
作者
陈超
杨梦梅
孙康
毕海明
王傲
刘颖
徐茹婷
机构
中国林业科学研究院林产化学工业研究所
南京林业大学化学工程学院
千年舟新材科技集团股份有限公司
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第6期124-131,共8页
基金
国家自然科学基金(31770629)
江苏省生物质能源与材料重点实验室项目(JSBEM-S-202101)。
文摘
通过对纤维素和木质素热解炭结构差异的研究发现,纤维素热解炭主要由碳微晶构成,木质素热解炭则包含部分原骨架结构;在氩气氛围中将热解炭于超高温下(1 600~2 800℃)进一步处理,并通过X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱和高分辨率透射电镜等表征产物的结构与形貌,测试产物的导电性能,根据热解炭石墨化处理前后结构、形貌和导电性能的变化,研究高温条件下热解炭的结构重构建机制。结果表明:木质素热解炭经2 800℃处理后,产物中形成了大面积连续的高度石墨化区域,且缺陷较少,产物石墨化度可达89.53%,层间距为0.336 3 nm,于20 MPa压强下电导率可达105 S/cm;相同条件下纤维素产物的石墨化度为76.74%,层间距为0.337 4 nm,并包含较多结构缺陷,导致其在20 MPa压强下的电导率低于50 S/cm。分析可知,木质素热解炭中保留的骨架结构有利于其在高温下扩环重构建,进而形成大面积连续石墨化片层;而纤维素热解炭中碳微晶的交联状态在高温下难以转变,限制了石墨化区域的扩大,导致所得产物结构中存在较多缺陷。
关键词
石墨化
纤维素
木质素
热解炭
结构重构建
Keywords
graphitization
cellulose
lignin
pyrolytic char
structural reconstruction
分类号
TQ351 [化学工程]
TQ424 [化学工程]
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1
木质素与纤维素热解炭结构特性对其高温石墨化过程的影响机制
陈超
杨梦梅
孙康
毕海明
王傲
刘颖
徐茹婷
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022
4
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