納米結(jié)構(gòu)炭材料的制備和電化學(xué)電容性能.pdf

1、本論文分別闡述了自組裝介孔炭(MC)、微孔-介孔多級(jí)孔炭(HPC)、生物質(zhì)基活性炭(AC)的合成、表征和電化學(xué)性能考察。實(shí)驗(yàn)采用了N2靜態(tài)吸附技術(shù)和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)各種材料的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。并采用循環(huán)伏安法、恒流充放電和頻率響應(yīng)測(cè)試對(duì)各種材料的電化學(xué)性能進(jìn)行了較系統(tǒng)的考察。論文將材料的物化和結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料的電化學(xué)性能相關(guān)聯(lián)，得出了很多具有啟發(fā)意義的結(jié)果。
　　 實(shí)驗(yàn)中，采用“自組裝法”以表面活性劑F127為軟模

2、板直接合成MC，結(jié)構(gòu)表征顯示，“自組裝法”直接合成的介孔碳具有較高的比表面積和較高的孔容等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)考察了鹽酸用量對(duì)介孔碳合成的影響。結(jié)果表明鹽酸的量在合成中起著比較重要的作用，鹽酸的加入顯著影響酚醛樹脂的聚合速度，并能影響介孔結(jié)構(gòu)的生成。
　　 實(shí)驗(yàn)采用“后活化法”以MC為原料合成了具有微孔-介孔結(jié)構(gòu)的多級(jí)孔炭。同時(shí)，以SBA-15為硬模板制備了有序介孔炭(OMC)。氮?dú)馕綔y(cè)試表明，后活化使得MC的介孔孔壁上產(chǎn)生了大量

3、的微孔。而OMC具有雙峰介孔結(jié)構(gòu)，孔徑分別集中在3nm和10nm左右。電化學(xué)測(cè)試表明，在高的電壓掃描速率下及大電流充放電條件下OMC和HPC仍然具有良好的電容特性，但HPC的比電容值、比能量都顯著大于OMC，這應(yīng)當(dāng)歸功于HPC的豐富的微孔表面和微孔-介孔復(fù)合孔結(jié)構(gòu)。
　　 論文還以生物質(zhì)廢棄物甘蔗渣為原料，以ZnCl2作為活化劑，采用微波加熱法制備了系列活性炭電極材料(AC)?？捉Y(jié)構(gòu)測(cè)試表明，當(dāng)活化劑的浸漬濃度從20wt％增大到