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FeS_(2)/还原氧化石墨烯复合物修饰碳布电极所制微生物燃料电池阳极的产电性能研究 被引量:2
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作者 马建春 石楠 +5 位作者 吕闰生 武莉洁 韦佳乐 张叶臻 张军 贾建峰 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1110-1118,共9页
调整氨水用量(30,50,100,150μL),以氯化铁和还原氧化石墨烯(rGO)为主要原料采用水热法合成4种二硫化亚铁/rGO复合物[FeS_(2)(30)/rGO、FeS_(2)(50)/rGO、FeS_(2)(100)/rGO、FeS_(2)(150)/rGO)],滴涂在碳布电极表面制备FeS_(2)/rGO修饰... 调整氨水用量(30,50,100,150μL),以氯化铁和还原氧化石墨烯(rGO)为主要原料采用水热法合成4种二硫化亚铁/rGO复合物[FeS_(2)(30)/rGO、FeS_(2)(50)/rGO、FeS_(2)(100)/rGO、FeS_(2)(150)/rGO)],滴涂在碳布电极表面制备FeS_(2)/rGO修饰碳布电极。以修饰碳布电极构建微生物燃料电池(MFCs)阳极,并在阳极溶液中添加活性大肠杆菌培养液,用作MFCs生物催化剂;以碳纸小片构建MFCs阴极,和阳极构成双室型MFCs,以考察MFCs的产电性能。结果表明,FeS_(2)/rGO为呈薄纳米片层结构的rGO与呈片状的白铁矿FeS_(2)和黄铁矿FeS_(2)的混合物或呈八面体结构的黄铁矿FeS_(2)自组装形成的微球,以其修饰碳布电极制成MFCs阳极后,产电功率得到不同程度的提高,其中以FeS_(2)(50)/rGO制得的MFCs阳极在1.0 mV·s^(-1)扫描速率下的最大功率密度可达2 984.8 mW·m^(-2),是rGO以及裸碳布所构建MFCs阳极的1.7倍和2.5倍。循环伏安和电化学阻抗谱测试结果显示,FeS_(2)(50)/rGO修饰的碳布电极的电活性面积较大,FeS_(2)(50)/rGO和活性大肠杆菌间的胞外电子转移效率较高,二者协同作用,提升了MFCs的功率密度。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 FeS_(2)/rGO 阳极修饰材料 功率密度
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废弃香烟过滤嘴基氮掺杂多孔炭的制备及吸附性能研究
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作者 赵雪卿 王中慧 +2 位作者 王永伟 王志雨 霍晓东 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期110-119,共10页
废弃香烟过滤嘴(UCF)的处理和水中亚甲基蓝(MB)的去除对生态环境保护具有重要的实践意义。以UCF为原料,在氨气气氛下通过一步热解制备出不同温度(600、700、800℃)的氮掺杂多孔炭材料(NCPC),采用氮气吸附/脱附仪、元素分析仪、X射线衍射... 废弃香烟过滤嘴(UCF)的处理和水中亚甲基蓝(MB)的去除对生态环境保护具有重要的实践意义。以UCF为原料,在氨气气氛下通过一步热解制备出不同温度(600、700、800℃)的氮掺杂多孔炭材料(NCPC),采用氮气吸附/脱附仪、元素分析仪、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪(Raman)等分析所制样品的组成和结构等特性,并探讨其对水中MB的吸附行为。研究了NCPC加入量、溶液初始浓度、溶液pH、吸附温度和吸附时间等因素对MB吸附效果的影响规律。结果表明:在氨气气氛下800℃热解2 h,可得到产率为13.38%、N掺杂量为5.99%(质量分数)、比表面积为852.9 m^(2)/g、总孔孔容为0.610 cm^(3)/g、微孔孔容占38.2%、平均孔径为5.10 nm的氮掺杂多孔炭材料。在吸附温度为25℃、pH为10.4、吸附时间为300 min、溶液初始质量浓度为200 mg/L、多孔炭用量为0.2 g/L的条件下,NCPC-800对MB的吸附量达到了787.1 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和颗粒内扩散模型。该研究为UCF的高值化利用和多孔炭吸附处理MB废水提供了参考依据,达到以废治废的目的。 展开更多
关键词 废弃香烟过滤嘴 氮掺杂多孔炭 亚甲基蓝 吸附
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ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C材料的制备及其电化学性能研究
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作者 王建军 肖桂英 +3 位作者 金多 王林园 温广明 赵轩宇 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期844-853,共10页
本文成功设计并合成了一种新的ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C复合材料。实验结果表明,在特定气体环境中高温煅烧ZIF-67得到Co_(3)O_(4)/C材料不仅可以增强材料导电性,而且可以增加材料的比表面积。这促使复合材料可以充当“离子和电解质储存... 本文成功设计并合成了一种新的ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C复合材料。实验结果表明,在特定气体环境中高温煅烧ZIF-67得到Co_(3)O_(4)/C材料不仅可以增强材料导电性,而且可以增加材料的比表面积。这促使复合材料可以充当“离子和电解质储存器”,以促进电解质离子的运输,另外,还可以对重复充放电过程中Co_(3)O_(4)体积的变化起到缓冲作用,从而保护Co_(3)O_(4)结构不被破坏。用于超级电容器的Co_(3)O_(4)/C电极电容为533.3 F·g^(-1),在10000次循环稳定性测试后电容保留率为96.0%。对其进行恒电流充放电测试时,电流密度增加20倍后,其电容值仍保留72.8%。 展开更多
关键词 ZIF-67 Co_(3)O_(4) 超级电容器
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Co/Co_(3)O_(4)材料的制备及其电化学性能研究
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作者 王建军 肖桂英 +4 位作者 何娇娇 赵轩宇 闫碧耘 王林园 李文尧 《东华大学学报(自然科学版)》 2025年第5期69-79,共11页
Co_(3)O_(4)因其较差的电导率和循环性能,制约了其作为超级电容器电极材料的进一步发展。本文设计并合成了一种ZIF-67衍生Co/Co_(3)O_(4)复合材料。试验结果表明,高温煅烧ZIF-67获得的Co/Co_(3)O_(4)材料不仅可以增强材料导电性,而且可... Co_(3)O_(4)因其较差的电导率和循环性能,制约了其作为超级电容器电极材料的进一步发展。本文设计并合成了一种ZIF-67衍生Co/Co_(3)O_(4)复合材料。试验结果表明,高温煅烧ZIF-67获得的Co/Co_(3)O_(4)材料不仅可以增强材料导电性,而且可以增加材料的比表面积。用于超级电容器的Co/Co_(3)O_(4)电极电容为1072.1 F/g。经10000次循环稳定性测试后,电容保留率为92.3%,库仑效率为97.1%。对其进行恒电流充放电测试时,电流密度增加10倍后,其电容值仍保留84.7%,表明该电极具有良好的倍率性能。电极电荷存储机制研究表明,Co/Co_(3)O_(4)电极在存储电荷的过程中,电容控制过程在总容量中起主导作用(10 mV/s时,电容贡献高达94.0%)。Co/Co_(3)O_(4)//rGO(还原氧化石墨烯)非对称超级电容器(ASC)在功率密度为500 W/kg时,其能量密度达35.6 W·h/kg,经5000次循环稳定性测试后,电容保留率为84.3%,库仑效率为91.4%。结果不仅说明ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)材料的成功制备,还证明该材料在超级电容器领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 ZIF-67 Co_(3)O_(4) 电化学性能 超级电容器
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高精度X射线荧光光谱法在含铜污泥Cu离子测定中的应用
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作者 王莹 武瑞平 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1307-1314,共8页
测量含铜污泥中铜离子(Cu^(2+))的浓度、分布是回收Cu^(2+)的必要步骤。因此,研究高精度X射线荧光光谱法在含铜污泥Cu^(2+)测定中的应用十分重要。利用高精度X射线荧光光谱法对山西中条山洞沟铜矿区含铜污泥Cu^(2+)测定进行了研究,以解... 测量含铜污泥中铜离子(Cu^(2+))的浓度、分布是回收Cu^(2+)的必要步骤。因此,研究高精度X射线荧光光谱法在含铜污泥Cu^(2+)测定中的应用十分重要。利用高精度X射线荧光光谱法对山西中条山洞沟铜矿区含铜污泥Cu^(2+)测定进行了研究,以解决因干扰所导致测定结果偏差问题。脉冲高度分析器(PHA)范围为100~300的测定条件下,利用高精度X射线荧光光谱法测定熔融片中Cu^(2+)浓度并修正。结果表明:基于X射线荧光光谱图,测量出36个采样点样本中,Cu^(2+)浓度范围从最低的8.78 mg/kg到最高的334.98 mg/kg,并通过绘制的Cu^(2+)浓度分布特征图,得出Cu^(2+)浓度在东南方分布最高,之后逐渐向着西北方向递减,显示出含铜污泥中Cu^(2+)浓度的广泛变化。 展开更多
关键词 高精度X射线荧光光谱法 含铜污泥 Cu2+测定
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