活性炭前驱体论文-隋泽华,江泽鹏,张均,姜志国

活性炭前驱体论文-隋泽华,江泽鹏,张均,姜志国

导读:本文包含了活性炭前驱体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:植物基活性炭,制备,物理活化,化学活化

活性炭前驱体论文文献综述

隋泽华,江泽鹏,张均,姜志国[1](2018)在《植物基活性炭前驱体及制备方法研究进展》一文中研究指出活性炭以其发达的孔隙结构、高比表面积、高吸附率、良好的化学稳定性等优点而备受关注。综述了植物基活性炭前驱体的主要种类和研究进展,详细介绍了制备活性炭的主要方法,即物理活化法、化学活化法和物理化学耦合法。通过比较不同活化方法、不同活化剂所制备的活性炭性能,分析了不同活化方法的优势和不足,并展望了植物基活性炭未来的研究方向。(本文来源于《化工新型材料》期刊2018年06期)

李根,朱雷,陈天翼,王卓,顾婉聪[2](2018)在《粒径与前驱体对活性炭催化臭氧氧化的影响》一文中研究指出利用煤质、木质、椰壳3种前驱体活性炭制得6种粒级共18种活性炭样品,作为催化剂进行催化臭氧降解草酸的效果研究.结果表明,减小活性炭粒径对催化臭氧氧化效率提升效果显着,160~300目活性炭催化臭氧氧化降解草酸速率常数是10~20目颗粒活性炭的9.2~19.0倍.煤质160~300目活性炭催化臭氧氧化降解效果最佳.活性炭粒径的倒数与催化臭氧氧化伪一级动力学速率常数呈线性关系.对官能团的滴定表明,活性炭表面的羟基数量与催化臭氧氧化一级动力学速率常数存在较为明显的指数关系.(本文来源于《环境科学学报》期刊2018年04期)

马驰[3](2016)在《矿物前驱体中硫酸盐及单质硫对活性炭超电容行为的影响》一文中研究指出超级电容器又称电化学电容器,由于其具有充放电速度快、功率密度高、循环寿命长等优点,广泛应用于各种电子产品的备用电源以及混合动力汽车的辅助电源。在超级电容器的研究中,高性能电极材料的开发是超级电容器主要的研究目标。活性炭(AC)由于其良好的导电性、高的比表面积、稳定的化学性质、可控的孔结构及低廉的价格等优势,直是制造超级电容器电极的首选材料。矿物质,如煤、石油焦(PC)、沥青等含碳量高,资源丰富,价格低廉,是制备超级电容器用AC的优良前驱体。然而,矿物质中普遍存在含硫物质,且含硫物质会对制得AC的孔结构及其超电容行为产生影响。因此,有必要系统的展开对矿物质前驱体中硫含量及形式对AC孔结构性能及其电容性能的影响研究。矿物质前驱体中的硫按照种类可分为有机硫、无机硫和单质硫。本论文主要以无机硫中硫酸盐和单质硫作为考察对象,以研究硫酸盐和单质硫对AC孔结构及其电容性能的影响规律,从而为含硫类矿物质用作储能用AC的前驱体提供数据及理论基础。本文通过向PC中分别加入无机硫酸盐(K2S04、CaSO4)及单质S的形式合成含硫模拟前驱体(ASCPs),并采有KOH高温碱活化法制备AC。ASCPs保证了单因素研究前驱体中含硫物对AC超电容行为影响的准确性和科学性。主要研究内容及结论如下:(1)分别研究了前驱体中典型无机硫酸盐K2S04、FeSO4及CaSO4对AC孔结构及其电容性能的影响规律。结果表明:1)ASCPs中K2804可积极参与AC活化反应,并且在AC活化过程中起到了助活化作用,即ASCPs中K2S04增大了AC样品的比表面积与孔结构参数,进而增强了AC样品的静电容性能。2)ASCPs中CaSO4在活化过程中的反应参与度较小,即仅有少部分的CaSO4可参与AC活化反应,而大部分的CaSO4会在水洗过程中转化为CaCO3沉淀残留于AC样品中。AC样品中由于含有大量的CaCO3,导致了其孔结构性能及电容性能的降低,即ASCPs中CaSO4对AC样品的孔结构性能及其电容性能产生了负面影响。3)ASCPs中FeSO4在AC制备过程中具有两面性,一方面FeSO4可积极参与AC活化反应并消耗活化剂KOH的量,从而导致实际用于AC拓孔用KOH量的减少,进而降低了AC样品的孔结构性能及其电容性能;另一方面FeSO4中的硫在活化过程中可发生硫转化,即前驱体中无机硫(+6)可转化为AC上的有机硫醚,而有机硫醚官能团的生成可作为氧化还原反应的活性点,为AC提供一定量的氧化还原赝电容,从而有利于提升AC电容性能。总之,对于富含硫酸盐的矿物质前驱体而言,要尽可能保留K2S04,以充分利用K2804在AC活化过程中起到的助活化作用。而CaSO4应该严格的加以分离后去除,以降低CaSO4对AC电极电容性能产生的负面影响。FeSO4应尽可能发挥其正面作用,即根据其硫转化机制,将前驱体中无机硫转化为AC中的有机硫醚,从而贡献于AC赝电容。(2)系统研究了前驱体中单质S对AC孔结构性能及其电容性能的影响规律。结果表明:ASCPs中单质S与KOH发生了反应,从而消耗了活化剂KOH的量,进而造成了AC拓孔不足,最终降低了AC样品的孔结构性能及其电容性能。但值得注意的是,单质S在活化过程中可被转化为K2S203、K2S04以及可贡献赝电容的有机含硫官能团硫醚。因此,从单质S可被转化为硫醚的角度来讲,单质S对AC电容性能也具有有益的一面。总之,对于含单质S的矿物质前驱体而言,一方面要利用其可被转化为硫醚的有利一面,另一方面可适当增加活化剂KOH的量,以弥补与单质S反应而消耗的KOH量,进而使AC得以充分活化并获得发达的孔结构及良好的电容性能。(本文来源于《扬州大学》期刊2016-06-01)

何颖,解炜[4](2016)在《以褐煤为原料制备活性炭前驱体的强度研究》一文中研究指出为制备高强度的褐煤基压块活性炭前驱体,利用霍林河褐煤为原料及以煤焦油沥青为添加剂,研究水分、沥青含量和对辊压力对于活性炭前驱体强度的影响,并摸索最优的制备参数。研究表明:外加水分的增加对活性炭前驱体的冷压强度和磨损强度有不利的影响;沥青含量的增加可有效提高其冷压强度和磨损强度;较低的对辊压力使得物料难以成型,提高对辊压力可有效提高其强度。在不添加外水及沥青含量6%的务件下,利用对辊压力60 MPa成型可制备冷压强度达13.7 MPa、磨损强度为88.1%的活性炭前驱体。(本文来源于《煤质技术》期刊2016年02期)

蒋媛媛[5](2014)在《前驱体中硫化物对超级电容器活性炭电极电容性能的影响研究》一文中研究指出随着科技和社会的迅速发展,人们对高性能电源的需求量越来越大。超级电容器作为一种新型的储能元件成为了世界各国新能源领域的研究热点之一。目前,高性能电极材料的开发是超级电容器主要的研究目标。活性炭由于具有超高的比表面积、高电导率、原料丰富、价格低廉及较好的电化学稳定性等特点,一直是制造超级电容器电极的首选材料。矿物质及其衍生物(沥青、石油焦、煤等)资源丰富、价格低廉,已成为制备活性炭的重要原料。本文以沥青(Pitch)、石油焦(PC)为原料,通过外加有机硫化物DBT、无机硫化物黄铁矿FeS2合成含硫模拟前驱体(ASCPs),采用KOH化学活化法制备超级电容器活性炭(AC)电极材料。ASCPs实现了单因素系统考察前驱体中硫化物的种类及含量对活性炭结构及其电化学性能影响规律的研究。采用X-射线衍射(XRD)、元素分析、X-射线光电子能谱(xPS)、x-射线近边吸收光谱(XANES)、液相离子色谱等研究测试方法对硫化物的含量及形态,活性炭表面官能团等进行表征分析;扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、低温氮气吸附仪等测试手段对样品的孔形貌及孔结构进行表征;通过循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)等电化学方法测试了材料的电化学性能。初步探索了前驱体中的硫化物对AC的孔结构性能及其电极材料电容性能的影响规律及影响机理。主要研究内容及结论如下:(1)系统研究了前驱体中有机硫化物二苯并噻吩(DBT)对活性炭结构及其电极电化学性能的影响规律与机理。结果表明,在AC的制备过程中,随着ASCPs中DBT含量逐渐增大,DBT与KOH反应生成的K2SO4的量逐渐增大,因此实际用于活化拓孔的KOH量逐渐减少,即实际的碱炭比KOH/Pitch逐渐下降,从而使得AC样品的比表面积、孔容、平均孔径等呈现出逐渐降低的趋势。电化学测试表明,随着ASCPs中DBT含量逐渐增大,AC电极的储电性能、倍率特性、循环性能等呈现出逐渐降低的趋势。然而,无论ASCPs中DBT含量如何,活性炭中均未发现有残余硫化物。此外,通过适量增加活化剂KOH的量,补偿活化反应过程中因DBT反应消耗KOH的量,可以完全消除因DBT的存在对活性炭孔结构及电容性能造成的负面影响。对于实际应用而言,含DBT的含硫矿物质前驱体也可以作为制备高性能AC潜在的廉价前驱体。(2)系统研究了前驱体中典型无机硫化物黄铁矿(FeS2)对活性炭结构及其电极电化学性能的影响规律与机理。结果表明,在活化过程中,FeS2与活化剂KOH发生化学反应生成Fe3O4、K2SO4、K2SO3、K2S2O3、K2S和硫醚C-S-C,并由此导致实际碱/碳比降低,即活化拓孔用KOH量减少,AC活化不足,表现为AC的孔容积、比表面积等参数的降低,进而使得AC电极材料的比电容及倍率特性等呈现出逐渐降低的趋势。此外,FeS2与KOH反应的副产物Fe304难以通过传统的水洗法从活化产物中去除,其会作为杂质存在于AC中,从而导致AC电极储电性能下降。非常有趣的是,S-XANES及XPS分析结果均显示,前驱体中FeS2会导致AC表面生成有机硫醚类C-S-C含硫官能团,这表明经过复杂的KOH活化反应,前驱体中一部分无机类FeS2会转化为有机含硫官能团,并成为活性炭自身的有机组成部分。虽然C-S-C官能团能以赝电容的形式在一定程度上提高AC电极材料的比电容,但总体而言,FeS2对AC电容性能产生的负面影响超过C-S-C含硫官能团产生的促进作用。同时,与有机硫化物DBT相比,无机硫化物FeS2对AC孔结构性能及其电极材料的电化学性能产生的负面影响难以通过简单的增大活化剂KOH的用量加以减小或消除。因此,对于实际应用而言,应当严格控制超级电容器用活性炭矿物质前驱体中FeS2的含量,尽可能降低其含量及其带来的负面影响。(本文来源于《扬州大学》期刊2014-05-01)

任建林[6](2014)在《煤沥青炭化双电层电容器电极用活性炭前驱体的制备与表征》一文中研究指出选择廉价的煤沥青为原料,无水叁氯化铝为催化剂,在不同的工艺条件下制备了双电层电容器电极用活性炭前驱体。分别考察了催化剂用量、炭化时间等工艺条件对活性炭孔结构的影响,并采用DSC、SEM、XRD对其进行表征。实验结果表明,催化剂用量为煤沥青质量的7.5%、反应时间为6 h时煤沥青的软化点最高;以煤沥青为原料,采用无水叁氯化铝为催化剂,能够制备得到微晶结构良好的活性炭前驱体;在炭化温度为580℃、炭化时间为50 min的煤沥青是较好的活性炭前驱体。(本文来源于《石油化工应用》期刊2014年04期)

夏笑虹,张东升,刘洪波,何月德[7](2010)在《炭前驱体对活性炭孔结构和电化学性能的影响》一文中研究指出分别以毛竹和石油焦为炭前驱体,采用KOH活化法制备超级电容器用高比表面积活性炭材料,考察了碱/炭比对不同炭前驱体所制得的活性炭的孔结构、吸附性能和电容性能的影响。结果表明,在相同的碱/炭比下,竹基活性炭孔径<2nm的微孔较发达,而石油焦基活性炭孔径在2~50nm的中孔率较高。在适宜的工艺条件下,以毛竹为炭前驱体可制得比表面积为2610.7m2/g,比电容为206F/g的活性炭材料;以石油焦为炭前驱体可制得比表面积为2597.9m2/g,比电容为213F/g的活性炭材料。(本文来源于《功能材料》期刊2010年07期)

梁秋霞,张群峰,马磊,厉嘉云,卢春山[8](2006)在《预处理硝酸浓度对活性炭载体吸附钯前驱体的影响》一文中研究指出活性炭的物理以及化学性质都是影响碳负载型贵金属催化剂性能的重要因素。本文使用硝酸对活性炭进行预处理,研究了载体性质的变化对于贵金属前驱体的吸附以及所形成的金属粒径的影响, 并以3,4-二氯硝基苯催化加氢合成3,4-二氯苯胺为探针反应,研究了金属钯粒径对加氢选择性的影响。(本文来源于《第十叁届全国催化学术会议论文集》期刊2006-09-01)

活性炭前驱体论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用煤质、木质、椰壳3种前驱体活性炭制得6种粒级共18种活性炭样品,作为催化剂进行催化臭氧降解草酸的效果研究.结果表明,减小活性炭粒径对催化臭氧氧化效率提升效果显着,160~300目活性炭催化臭氧氧化降解草酸速率常数是10~20目颗粒活性炭的9.2~19.0倍.煤质160~300目活性炭催化臭氧氧化降解效果最佳.活性炭粒径的倒数与催化臭氧氧化伪一级动力学速率常数呈线性关系.对官能团的滴定表明,活性炭表面的羟基数量与催化臭氧氧化一级动力学速率常数存在较为明显的指数关系.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

活性炭前驱体论文参考文献

[1].隋泽华,江泽鹏,张均,姜志国.植物基活性炭前驱体及制备方法研究进展[J].化工新型材料.2018

[2].李根,朱雷,陈天翼,王卓,顾婉聪.粒径与前驱体对活性炭催化臭氧氧化的影响[J].环境科学学报.2018

[3].马驰.矿物前驱体中硫酸盐及单质硫对活性炭超电容行为的影响[D].扬州大学.2016

[4].何颖,解炜.以褐煤为原料制备活性炭前驱体的强度研究[J].煤质技术.2016

[5].蒋媛媛.前驱体中硫化物对超级电容器活性炭电极电容性能的影响研究[D].扬州大学.2014

[6].任建林.煤沥青炭化双电层电容器电极用活性炭前驱体的制备与表征[J].石油化工应用.2014

[7].夏笑虹,张东升,刘洪波,何月德.炭前驱体对活性炭孔结构和电化学性能的影响[J].功能材料.2010

[8].梁秋霞,张群峰,马磊,厉嘉云,卢春山.预处理硝酸浓度对活性炭载体吸附钯前驱体的影响[C].第十叁届全国催化学术会议论文集.2006

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