柚子皮基多孔炭的制备及其电容性能研究 被引量：3

1

作者 陈妹琼 郭文显 +3 位作者 肖红飞 陈蒙蒙 张敏 程发良 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期227-230,234,共5页

利用水热浸渍法,以柚子皮为前驱体,在KOH活化作用下制备得到分级多孔炭电极(HPC)。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了材料的形貌和结构。采用循环伏安、恒定电流充放电和交流阻抗测试了材料的电化学性能。结果表明:材料呈现出由大... 利用水热浸渍法,以柚子皮为前驱体,在KOH活化作用下制备得到分级多孔炭电极(HPC)。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪表征了材料的形貌和结构。采用循环伏安、恒定电流充放电和交流阻抗测试了材料的电化学性能。结果表明:材料呈现出由大孔、微孔和中孔组成的多孔结构,当前驱体和KOH质量比在1∶9时,获得的HPC材料(HPC-9)的电化学性能最好。电化学测试表明,在5mV/s下,HPC-9质量比电容高达306F/g,是未活化样品的23.5倍。在10000次循环下HPC-9容量无衰减。因此,这种利用生物质制备的分级多孔炭具有优异的电容性能,可望有良好的应用前景。 展开更多

关键词 柚子皮 分级多孔炭 水热 浸渍法 电容性能

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基于Nano-Pt/PdNWAs复合电极的甲醛传感器的研究 被引量：2

2

作者 蔡志泉 张燕 +3 位作者 苏小欢 陈妹琼 张敏 程发良 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2005-2010,共6页

运用循环伏安法将Pt纳米粒子电沉积到Pd纳米线阵列上,制备出Pt纳米粒子/Pd纳米线阵列复合修饰金电极,从而构建了一种新型的甲醛电化学传感器。并采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的形貌进行表征。利用循环伏安法和计时电流法对甲醛在... 运用循环伏安法将Pt纳米粒子电沉积到Pd纳米线阵列上,制备出Pt纳米粒子/Pd纳米线阵列复合修饰金电极,从而构建了一种新型的甲醛电化学传感器。并采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的形貌进行表征。利用循环伏安法和计时电流法对甲醛在此传感界面上的电化学行为进行了研究,结果表明,甲醛在该传感器上有较好的电化学响应。在0.02~1 mmol·L^-1范围内该甲醛的氧化峰电流与浓度有着良好的线性关系,其线性回归方程为:I(mA)=0.0124c(mmol·L^-1)+7.8486e-5,相关系数为0.999,检测限为0.0067 mmol·L^-1。 展开更多

关键词 甲醛 Pd纳米线 PT纳米粒子 电化学传感器

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基于铁氰化钐修饰的玻碳电极研究鸟嘌呤和腺嘌呤的电化学行为及其含量的测定 被引量：3

3

作者 张敏 孟煜阳 +1 位作者 柳鹏 程发良 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期902-906,共5页

利用电化学沉积法将铁氰化钐沉积在玻碳电极表面,形成铁氰化钐修饰电极,并利用循环伏安法研究了鸟嘌呤和腺嘌呤在该修饰电极上的电化学行为。相比裸玻碳电极,鸟嘌呤和腺嘌呤在修饰电极上的氧化峰电流增大,氧化峰电位降低,说明该修饰电... 利用电化学沉积法将铁氰化钐沉积在玻碳电极表面,形成铁氰化钐修饰电极,并利用循环伏安法研究了鸟嘌呤和腺嘌呤在该修饰电极上的电化学行为。相比裸玻碳电极,鸟嘌呤和腺嘌呤在修饰电极上的氧化峰电流增大,氧化峰电位降低,说明该修饰电极对鸟嘌呤和腺嘌呤的氧化具有良好的电催化能力。在优化条件下,两者的氧化峰电流与其浓度在5.0-70μmol·L^-1范围内呈现线性关系,检出限（3S/N）均为1.0μmol·L^-1。 展开更多

关键词 循环伏安法 铁氰化钐修饰电极 鸟嘌呤 腺嘌呤

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甲酸在纳米Pt/PdNWAs电极上的电催化氧化 被引量：1

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作者 蔡志泉 张敏 +2 位作者 程发良 陈妹琼 张燕 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期125-127,共3页

用多孔氧化铝为模板,通过恒电位法沉积制得钯(Pd)纳米线,再用循环伏安法在Pd纳米线表面沉积铂(Pt)纳米粒子,制得纳米Pt/PdNWAs复合催化剂,并用扫描电镜进行了表征。结果表明,纳米Pt/PdNWAs电极相比PdNWAs电极和纳米Pt电极,对甲酸具有更... 用多孔氧化铝为模板,通过恒电位法沉积制得钯(Pd)纳米线,再用循环伏安法在Pd纳米线表面沉积铂(Pt)纳米粒子,制得纳米Pt/PdNWAs复合催化剂,并用扫描电镜进行了表征。结果表明,纳米Pt/PdNWAs电极相比PdNWAs电极和纳米Pt电极,对甲酸具有更高的电催化氧化活性和稳定性,甲酸的浓度为1.00mol/L时,经直接途径氧化的峰电流达到12.33mA,而经间接途径氧化的峰电流达到10.85mA。 展开更多

关键词 Pd纳米线 PT纳米粒子 甲酸 电催化

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MoO3/石墨烯/碳纳米管复合阴极在MFCs中的应用

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作者 郭文显 陈妹琼 程发良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1199-1204,共6页

采用简单的水热合成法制备了氧化钼(MoO_3)/石墨烯(GNS)/碳纳米管(CNT)复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了材料的形貌和结构。用循环伏安(CV)和线性扫描(LSV)测试了材料的氧还原催化性能,结果发现,复合材料的氧... 采用简单的水热合成法制备了氧化钼(MoO_3)/石墨烯(GNS)/碳纳米管(CNT)复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)表征了材料的形貌和结构。用循环伏安(CV)和线性扫描(LSV)测试了材料的氧还原催化性能,结果发现,复合材料的氧还原电流和起始电位均大大优于单一的MoO_3,表现出较好的催化性能。含有3mg·cm^(-2) MoO_3/GNS/CNT复合材料作为阴极催化剂的MFC最大功率密度为510 m W·m^(-2),达到商业铂碳的83%。因此,廉价的MoO_3/GNS/CNT复合材料作为MFC阴极氧还原催化剂具有巨大的应用潜力。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 阴极 还原 催化剂 复合材料 三氧化钼

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基于活化生物质碳气凝胶的高性能微生物燃料电池

6

作者 郭文显 张燕 +5 位作者 张云 邓才智 石锦煜 陈妹琼 张敏 程发良 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4793-4803,共11页

开发新型、高效、廉价的阳极材料,是解决微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)应用瓶颈问题的主要途径之一。使用简单生物质直接炭化法基于甘蔗秸秆制备了先进的生物质碳气凝胶(carbon aerogel,CA),并以此为阳极开发了高性能的MFC... 开发新型、高效、廉价的阳极材料,是解决微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)应用瓶颈问题的主要途径之一。使用简单生物质直接炭化法基于甘蔗秸秆制备了先进的生物质碳气凝胶(carbon aerogel,CA),并以此为阳极开发了高性能的MFCs。结果显示,得益于天然有序的三维孔结构保证了有效电活性和微生物可及面积,良好的导电性能和生物相容性,以CA-900℃为阳极的MFCs功率密度是二维相同体积碳纸MFCs的2.58倍。经过进一步的电氧化结合还原过程得到的活化生物质碳气凝胶(activated carbon aerogel,ACA)石墨化程度明显增大,导电率显著增强,分级孔结构得到进一步优化,其比表面积和孔体积分别是活化前的1.8倍和2.35倍。ACA-30min MFC的功率密度和库仑效率分别是活化前的1.11倍和1.33倍。这些结果将促进用于MFCs装置的低成本、高效率的生物质三维碳材料的开发,同时为污水净化、农业资源的循环利用开辟新思路。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 阳极 生物质 碳气凝胶 电化学 活化

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自支撑活化三维分级多孔碳阳极的制备及其在MFCs的应用 被引量：3

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作者 陈妹琼 郭文显 +4 位作者 肖红飞 张燕 蔡志泉 张敏 程发良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3494-3501,共8页

微生物燃料电池是一种可以从污水中直接回收能量的新型装置。然而,还有很多问题限制了它的广泛应用,其最大的困难在于输出功率密度低。阳极材料对于提高其功率密度和能量转换效率非常重要。本文基于生物质原料,利用化学试剂活化结合热处... 微生物燃料电池是一种可以从污水中直接回收能量的新型装置。然而,还有很多问题限制了它的广泛应用,其最大的困难在于输出功率密度低。阳极材料对于提高其功率密度和能量转换效率非常重要。本文基于生物质原料,利用化学试剂活化结合热处理,制备得到了一系列具有分级孔结构的自支撑活化三维碳基阳极。这种自支撑三维阳极具有优异的导电性、良好的电化学活性、出色的传质扩散以及优良的微生物相容性。其中,6mol/L KOH溶液处理得到的三维阳极具有最优的电化学活性和最佳功率输出,其最大功率密度高达121.45W/m^3,是处理前的1.8倍。此研究为构筑高效功能三维碳基MFCs电极材料提供新思路和新方法。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 三维 多孔碳 阳极

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基于Co/β-Mo_(2)C修饰碳纸阳极的高性能微生物燃料电池 被引量：2

8

作者 陈妹琼 郭文显 +3 位作者 肖红飞 蔡志泉 张敏 程发良 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期15-21,共7页

采用热处理辅助的化学法制备了Co/β-Mo_(2)C双金属碳化物,将其作为微生物燃料电池(MFCs)阳极催化剂.采用扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了形貌和组成,采用电化学交流阻抗(EIS)法、循环伏安(CV)... 采用热处理辅助的化学法制备了Co/β-Mo_(2)C双金属碳化物,将其作为微生物燃料电池(MFCs)阳极催化剂.采用扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了形貌和组成,采用电化学交流阻抗(EIS)法、循环伏安(CV)法和单室空气阴极微生物燃料电池(MFC)研究了其电化学性能.结果表明:Co/β-Mo_(2)C具有良好的电催化性能以及出色的微生物相容性.含有3 mg/cm^(2) Co/β-Mo_(2)C的阳极MFC最大输出功率密度和库伦效率分别为483.3 mW/cm^(2)和3.7%,分别是未修饰的碳纸阳极MFC的1.30倍和1.68倍.该研究可为开发高性能的微生物燃料电池阳极催化材料提供新思路. 展开更多

关键词 微生物燃料电池 阳极 钴掺杂碳化钼 复合材料

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K_(2)FeO_(4)石墨化生物质多孔炭的制备及其电容性能 被引量：1

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作者 陈妹琼 郭文显 +2 位作者 陈蒙蒙 张敏 程发良 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第4期31-39,共9页

采用K_(2)FeO_(4)浸泡和热处理相结合的方法制备了石墨化柚子皮多孔炭(GSPC).通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)对材料的形貌和组成进行表征.使用循环伏安法(CV)、... 采用K_(2)FeO_(4)浸泡和热处理相结合的方法制备了石墨化柚子皮多孔炭(GSPC).通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)对材料的形貌和组成进行表征.使用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和恒流充放电法(GCD)研究了GSPC的电容性能.结果表明:石墨化后材料的比表面积由75.91 m^(2)/g增大到619.78 m^(2)/g,孔容积由0.192 cm^(3)/g增大到0.425 cm^(3)/g;GSPC具有出色的双电层电容性能,在1 A/g的电流密度下,比电容达254 F/g,且具有优异的倍率性能(7 A/g的电流密度下,电容保持率为74%).此外,GSPC电极在100 mV/s下循环10000次的比电容没有衰减,具有优异的循环稳定性.此研究可为开发廉价的高性能生物质炭基材料提供新思路. 展开更多

关键词 高铁酸钾 石墨化 生物质 多孔炭

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基于木薯秸秆制备三维多孔碳及其在微生物燃料电池中的应用 被引量：6

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作者 林家瑾 姚燕彤 +4 位作者 陈嘉缘 张志明 陈妹琼 张敏 程发良 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3815-3819,共5页

微生物燃料电池是一种可以从污水中直接回收能量的新型装置。然而,相对低的输出功率密度严重限制了它的应用。阳极材料对于提高其功率密度和能量转换效率至关重要。本文利用一步碳化法基于农业废弃物木薯秸秆制备了先进的三维多孔碳阳极... 微生物燃料电池是一种可以从污水中直接回收能量的新型装置。然而,相对低的输出功率密度严重限制了它的应用。阳极材料对于提高其功率密度和能量转换效率至关重要。本文利用一步碳化法基于农业废弃物木薯秸秆制备了先进的三维多孔碳阳极,用扫描电子显微镜观察了所制备的材料的形貌,发现其内部呈现天然筛管式大孔结构,可有利于增大阳极生物负载量和优化传质作用。利用交流阻抗谱、循环伏安技术以及双室微生物燃料电池结构研究了材料的电化学性能,结果发现,800℃下碳化得到的三维多孔碳具有最优的电化学活性和最佳功率输出,其最大功率密度高达73.0W/m^3,是商业碳纸的3.7倍。此研究为构筑高效生物化学体系电极材料提供了新思路和新方法。 展开更多

关键词 三维 多孔 碳材料 阳极 微生物燃料电池

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基于生物质制备活化三维多孔碳及其在微生物燃料电池中的应用 被引量：5

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作者 王莎 詹晓涵 +3 位作者 郭文显 陈妹琼 张敏 程发良 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期219-222,227,共5页

微生物燃料电池是一种能把污水中有机物蕴含的化学能直接转换成电能的装置。目前,相对低的输出功率密度限制了它的应用。开发高性能的阳极材料是解决途径之一。基于生物质秸秆利用Hummers氧化法结合抗坏血酸还原法制备了活化三维多孔碳... 微生物燃料电池是一种能把污水中有机物蕴含的化学能直接转换成电能的装置。目前,相对低的输出功率密度限制了它的应用。开发高性能的阳极材料是解决途径之一。基于生物质秸秆利用Hummers氧化法结合抗坏血酸还原法制备了活化三维多孔碳阳极,用扫描电子显微镜观察了所制备的材料的形貌、发现活化过程可以产生许多大小不一的孔结构,可有效帮助传质扩散。交流阻抗谱、循环伏安测试表明,活化可以大大提高三维多孔碳的电化学性能,基于活化三维多孔碳3DPC阳极所制备的微生物燃料电池(MFCs),最大功率密度可达到1184.5W/m^3,远远高于改性前(774.8W/m^3)。此研究为构筑新型三维碳基阳极提供了新思路和新方法。 展开更多

关键词 三维 多孔 碳材料 阳极 微生物燃料电池

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