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二次活化对椰壳基活性炭电化学性能的影响
被引量:
3
1
作者
耿新
李莉香
+2 位作者
安百刚
朱小明
李剑萍
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期74-79,共6页
以椰壳为原料,采用CO2为活化剂制备椰壳基活性炭(AC-1),通过对AC-1依次进行水蒸汽和铁催化-水蒸汽二次活化,制得含有较高中孔比率的活性炭(AC-2、AC-3)。孔径分析结果表明:二次活化法显著提高活性炭(AC)的中孔比率,中孔比率由11.54%(AC...
以椰壳为原料,采用CO2为活化剂制备椰壳基活性炭(AC-1),通过对AC-1依次进行水蒸汽和铁催化-水蒸汽二次活化,制得含有较高中孔比率的活性炭(AC-2、AC-3)。孔径分析结果表明:二次活化法显著提高活性炭(AC)的中孔比率,中孔比率由11.54%(AC-1)依次提高到75%(AC-2)和78%(AC-3)。电化学测试表明:提高AC的中孔比率,有利于提高循环伏安的响应电流密度、活性炭材料的导电性和电解液离子在活性炭孔道内输运能力。当放电电流密度为500mA.g-1时,3个样品的容量由140F.g-1(AC-1)依次提高到166F.g-1(AC-2)和240F.g-1(AC-3),容量保持率分别为68%(AC-1)、78%(AC-1)和80%(AC-3)。说明减少小微孔(<0.7nm),增加中孔,有利于提高放电容量以及容量保持率。
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关键词
超级电容器
椰壳基活性炭
水蒸汽活化
铁催化
电化学容量
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职称材料
铁基氮掺杂碳纳米管制备及其电催化性能
被引量:
6
2
作者
李莉香
赵宏伟
+3 位作者
许微微
张砚秋
安百钢
耿新
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期498-504,共7页
利用化学原位聚合法制备聚吡咯包覆碳纳米管,然后以硫酸亚铁铵盐为铁前驱体,采用液相沉淀法制备聚吡咯-碳纳米管-铁化合物复合材料(Fe-PPy-CNTs),通过对复合材料Fe-PPy-CNTs热处理,成功制备出铁基氮掺杂碳纳米管催化剂Fe NCNTs.X射线衍...
利用化学原位聚合法制备聚吡咯包覆碳纳米管,然后以硫酸亚铁铵盐为铁前驱体,采用液相沉淀法制备聚吡咯-碳纳米管-铁化合物复合材料(Fe-PPy-CNTs),通过对复合材料Fe-PPy-CNTs热处理,成功制备出铁基氮掺杂碳纳米管催化剂Fe NCNTs.X射线衍射分析表明,热处理使Fe-PPy-CNTs复合物中Fe3O4向Fe3N和Fe转化,700°C热处理制备的Fe NCNT700中铁主要是Fe3O4相,但也有Fe相.800和900°C热处理制备的催化剂Fe NCNT800和Fe NCNT900则明显有Fe3N和Fe形成.随着热处理温度升高,Fe NCNTs催化剂氮含量降低,其含氮官能团也由吡咯型氮向吡啶型和石墨型氮转化.电化学分析表明,含有Fe3N的Fe NCNT800和Fe NCNT900催化剂具有明显的氧还原催化活性,其中,Fe NCNT800因其具有高的比表面积、高的氮含量和高比例的有利于增强氧吸附能力和弱化O―O键的石墨氮官能团,而表现出优于Fe NCNT900氧还原催化活性及稳定性.
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关键词
氮掺杂
碳纳米管
铁
电催化
氧还原
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职称材料
羰基、羧基和羟基表面官能团对碳纳米管电容量的影响(英文)
被引量:
13
3
作者
李莉香
李峰
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期224-228,共5页
分别采用混酸、空气、硝酸和高锰酸钾对碳纳米管进行氧化处理,以在其表面引入官能团,进而研究了表面官能团对碳纳米管电化学性能的影响。X-射线光电子谱分析表明:混酸氧化处理引入的官能团主要为羰基和羧基;空气氧化使碳纳米管表面链接...
分别采用混酸、空气、硝酸和高锰酸钾对碳纳米管进行氧化处理,以在其表面引入官能团,进而研究了表面官能团对碳纳米管电化学性能的影响。X-射线光电子谱分析表明:混酸氧化处理引入的官能团主要为羰基和羧基;空气氧化使碳纳米管表面链接较多的羟基,但羰基和羧基的含量最少;而硝酸处理和高锰酸钾处理引入了中等数量的羰基和羧基。经四种处理方法所得碳纳米管具有相近的比表面积和孔结构。通过比较它们的比电容发现:羰基和羧基贡献了最多的准电容,尤其羰基含量与碳纳米管的电容量呈正比关系;而羟基主要增强了双层电容,并未引入明显的准法拉第容量。由于羰基和羧基比羟基具有更低的电荷传递电阻,有利于快速的法拉第反应,从而引入准电容。
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关键词
碳纳米管
羰基
羧基
羟基
准电容
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职称材料
氮掺杂炭层包覆碳纳米管的组织结构调控及其氧还原催化活性
4
作者
李莉香
赵宏伟
+3 位作者
邢天宇
耿新
宋仁峰
安百钢
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期419-426,共8页
采用化学原位聚合合成聚吡咯涂覆碳纳米管,之后将其在氮气氛下热处理制备氮掺杂炭层包覆碳纳米管NCCNTs。利用该工艺,通过改变热处理温度,调控NC-CNTs组织结构和表面化学组成。比表面和孔结构分析显示,600,800和1 000℃热处理制备的氮...
采用化学原位聚合合成聚吡咯涂覆碳纳米管,之后将其在氮气氛下热处理制备氮掺杂炭层包覆碳纳米管NCCNTs。利用该工艺,通过改变热处理温度,调控NC-CNTs组织结构和表面化学组成。比表面和孔结构分析显示,600,800和1 000℃热处理制备的氮掺杂碳纳米管NC-CNT600,NC-CNT800和NC-CNT1000的比表面积和孔体积依次显著增加,NC-CNT1000的比表面积和孔体积分别约是NC-CNT600的3倍和1.7倍。这是因碳纳米管表面聚吡咯层向氮掺杂炭层转化过程导致更多的微孔形成。然而,制备温度升高使NC-CNTs的氮含量降低,表面含氮官能团由吡咯型氮向吡啶型氮和石墨氮转化,NC-CNT1000含最高比例的石墨氮。作为无金属催化剂,NC-CNTs在碱性电解质条件下展现了明显的氧还原催化活性,但其氧还原活性并不与样品氮含量成正比。NC-CNT600和NC-CNT800的氧还原反应为两电子转移机制,而NCCNT1000表现为两电子和四电子转移混合机制,其展现出最高的氧还原催化活性和催化稳定性,这可能是其具有高的比表面积和孔体积,结合含氮官能团中高比例石墨氮的缘故。
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关键词
氮掺杂
碳纳米管
氧还原
氮官能团
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职称材料
题名
二次活化对椰壳基活性炭电化学性能的影响
被引量:
3
1
作者
耿新
李莉香
安百刚
朱小明
李剑萍
机构
辽宁科技大学材料电化学研究所
鞍钢环境监测站
出处
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期74-79,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51102126)
辽宁省教育厅科学技术研究项目(2008330)
文摘
以椰壳为原料,采用CO2为活化剂制备椰壳基活性炭(AC-1),通过对AC-1依次进行水蒸汽和铁催化-水蒸汽二次活化,制得含有较高中孔比率的活性炭(AC-2、AC-3)。孔径分析结果表明:二次活化法显著提高活性炭(AC)的中孔比率,中孔比率由11.54%(AC-1)依次提高到75%(AC-2)和78%(AC-3)。电化学测试表明:提高AC的中孔比率,有利于提高循环伏安的响应电流密度、活性炭材料的导电性和电解液离子在活性炭孔道内输运能力。当放电电流密度为500mA.g-1时,3个样品的容量由140F.g-1(AC-1)依次提高到166F.g-1(AC-2)和240F.g-1(AC-3),容量保持率分别为68%(AC-1)、78%(AC-1)和80%(AC-3)。说明减少小微孔(<0.7nm),增加中孔,有利于提高放电容量以及容量保持率。
关键词
超级电容器
椰壳基活性炭
水蒸汽活化
铁催化
电化学容量
Keywords
supercapacitors
activated carbon
steam activation
iron catalyst
electrochemical capacitance
分类号
O69 [理学—化学]
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职称材料
题名
铁基氮掺杂碳纳米管制备及其电催化性能
被引量:
6
2
作者
李莉香
赵宏伟
许微微
张砚秋
安百钢
耿新
机构
辽宁
科技
大学
化学
工程学院
辽宁科技大学材料电化学研究所
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期498-504,共7页
基金
国家自然科学基金(51102126)
辽宁省高等学校创新团队(LT2014007)
辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划(LJQ2012026)资助项目~~
文摘
利用化学原位聚合法制备聚吡咯包覆碳纳米管,然后以硫酸亚铁铵盐为铁前驱体,采用液相沉淀法制备聚吡咯-碳纳米管-铁化合物复合材料(Fe-PPy-CNTs),通过对复合材料Fe-PPy-CNTs热处理,成功制备出铁基氮掺杂碳纳米管催化剂Fe NCNTs.X射线衍射分析表明,热处理使Fe-PPy-CNTs复合物中Fe3O4向Fe3N和Fe转化,700°C热处理制备的Fe NCNT700中铁主要是Fe3O4相,但也有Fe相.800和900°C热处理制备的催化剂Fe NCNT800和Fe NCNT900则明显有Fe3N和Fe形成.随着热处理温度升高,Fe NCNTs催化剂氮含量降低,其含氮官能团也由吡咯型氮向吡啶型和石墨型氮转化.电化学分析表明,含有Fe3N的Fe NCNT800和Fe NCNT900催化剂具有明显的氧还原催化活性,其中,Fe NCNT800因其具有高的比表面积、高的氮含量和高比例的有利于增强氧吸附能力和弱化O―O键的石墨氮官能团,而表现出优于Fe NCNT900氧还原催化活性及稳定性.
关键词
氮掺杂
碳纳米管
铁
电催化
氧还原
Keywords
Nitrogen doping
Carbon nanotube
Iron
Electrocatalysis
Oxygen reduction
分类号
O643.36 [理学—物理化学]
TB383.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
羰基、羧基和羟基表面官能团对碳纳米管电容量的影响(英文)
被引量:
13
3
作者
李莉香
李峰
机构
辽宁科技大学材料电化学研究所
中国科学院金属
研究所
沈阳
材料
科学国家(联合)实验室
出处
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期224-228,共5页
基金
National Science Foundation of China(50328204,50472084and50632040)
Natural Science Foundation of Liaoning Province of China(20061078)
Foundation of Liaoning Education Committee of China(L2010197)~~
文摘
分别采用混酸、空气、硝酸和高锰酸钾对碳纳米管进行氧化处理,以在其表面引入官能团,进而研究了表面官能团对碳纳米管电化学性能的影响。X-射线光电子谱分析表明:混酸氧化处理引入的官能团主要为羰基和羧基;空气氧化使碳纳米管表面链接较多的羟基,但羰基和羧基的含量最少;而硝酸处理和高锰酸钾处理引入了中等数量的羰基和羧基。经四种处理方法所得碳纳米管具有相近的比表面积和孔结构。通过比较它们的比电容发现:羰基和羧基贡献了最多的准电容,尤其羰基含量与碳纳米管的电容量呈正比关系;而羟基主要增强了双层电容,并未引入明显的准法拉第容量。由于羰基和羧基比羟基具有更低的电荷传递电阻,有利于快速的法拉第反应,从而引入准电容。
关键词
碳纳米管
羰基
羧基
羟基
准电容
Keywords
Carbon nanotubes
Carbonyl
Carboxyl
Hydroxyl
Pseudo-capacitance
分类号
TB383.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
氮掺杂炭层包覆碳纳米管的组织结构调控及其氧还原催化活性
4
作者
李莉香
赵宏伟
邢天宇
耿新
宋仁峰
安百钢
机构
辽宁
科技
大学
化学
工程学院
辽宁科技大学材料电化学研究所
鞍钢集团矿业设计
研究
院
出处
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期419-426,共8页
基金
国家自然科学基金(51672117
50801035)
+2 种基金
辽宁省高校创新团队(LT2014007)
辽宁省自然科学基金(201502063)
辽宁省教育厅资助项目(2016TSZD01)~~
文摘
采用化学原位聚合合成聚吡咯涂覆碳纳米管,之后将其在氮气氛下热处理制备氮掺杂炭层包覆碳纳米管NCCNTs。利用该工艺,通过改变热处理温度,调控NC-CNTs组织结构和表面化学组成。比表面和孔结构分析显示,600,800和1 000℃热处理制备的氮掺杂碳纳米管NC-CNT600,NC-CNT800和NC-CNT1000的比表面积和孔体积依次显著增加,NC-CNT1000的比表面积和孔体积分别约是NC-CNT600的3倍和1.7倍。这是因碳纳米管表面聚吡咯层向氮掺杂炭层转化过程导致更多的微孔形成。然而,制备温度升高使NC-CNTs的氮含量降低,表面含氮官能团由吡咯型氮向吡啶型氮和石墨氮转化,NC-CNT1000含最高比例的石墨氮。作为无金属催化剂,NC-CNTs在碱性电解质条件下展现了明显的氧还原催化活性,但其氧还原活性并不与样品氮含量成正比。NC-CNT600和NC-CNT800的氧还原反应为两电子转移机制,而NCCNT1000表现为两电子和四电子转移混合机制,其展现出最高的氧还原催化活性和催化稳定性,这可能是其具有高的比表面积和孔体积,结合含氮官能团中高比例石墨氮的缘故。
关键词
氮掺杂
碳纳米管
氧还原
氮官能团
Keywords
Nitrogen doping
Carbon nanotubes
Oxygen reduction
Nitrogen containing functional groups
分类号
O643.36 [理学—物理化学]
TB383.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
二次活化对椰壳基活性炭电化学性能的影响
耿新
李莉香
安百刚
朱小明
李剑萍
《沈阳农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2013
3
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职称材料
2
铁基氮掺杂碳纳米管制备及其电催化性能
李莉香
赵宏伟
许微微
张砚秋
安百钢
耿新
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
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职称材料
3
羰基、羧基和羟基表面官能团对碳纳米管电容量的影响(英文)
李莉香
李峰
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
13
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职称材料
4
氮掺杂炭层包覆碳纳米管的组织结构调控及其氧还原催化活性
李莉香
赵宏伟
邢天宇
耿新
宋仁峰
安百钢
《新型炭材料》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
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