活性炭纤维网状体复合材料的制备及其应用性能研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tliyantttt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
从富勒烯、碳纳米管到石墨烯,21世纪被预言为“超碳时代”。在碳材料家族里,应用历史最悠久的当属活性炭材料。几千年来,活性炭材料因其高度发达的孔隙构造,以及丰富的表面基团,广泛应用于环境、化工、医药、催化等领域。近年来,活性炭材料的双电层储电性能使其在电化学电容器的电极材料中得到了新的应用。日新月异的合成技术给活性炭材料的发展带来了新的活力。如今,纤维状活性炭的开发使连续的宏观体材料的构筑成为可能,为活性炭材料的应用提供了更为广阔的发展空间。本论文以梭织平纹组织、斜纹组织、纬平纹添纱组织、纬平纹组织、缎纹组织五种编织结构的棉织物为原料,通过高温还原反应合成网络状活性炭纤维结构体。该网状体秉承棉织物编织结构,可反复扭转、弯曲,且具有一定的拉伸性能。纬平纹与纬平纹添纱组织的网状体表现出较好的拉伸性能,其中纬平纹添纱组织的网状体断裂伸长率达32%,可以在应用过程中与周围材料形成良好的配伍性。缎纹组织和斜纹组织的网状体表现出相对较高的拉伸强度。相对于原织物,活性炭纤维网状体的拉伸性能得到较好保留,纬平纹添纱组织的活性炭纤维网状体的伸长率仅损失7%。同时,五种编织结构的活性炭纤维网状体均表现出良好的导电性。对活性炭纤维网状体进行功能材料的表面包覆。采用水热法在活性炭纤维网状体表面负载一维NiCo2O4。充分利用网状体的力学特点和电学特性,构筑全电化学活性材料的柔性复合电极。NiCo2O4纳米棒长约1μm,直径约为3050 nm,由活性炭纤维表面向外发散生长,纳米棒之间彼此分离,因此NiCo2O4能有效的与电解质接触。活性炭纤维自身的孔道结构可以加速电子传输,表面的一维纳米结构可以提高离子在二维或准二维空间的传输速率(法拉第准电容效应),从而提高复合电极性能。复合电极的最高比电容达1402.7 F.g-1(电流密度为2 mV.cm-2)。循环充放电1000次(电流密度为20 mV.cm-2)的比电容衰减了21.1%。在拉伸20%的工作条件下,复合电极呈现出几乎相同的电化学性能。采用电化学沉积法在活性炭纤维网状体表面负载Cu2O。利用Cu2O光催化降解有机物和活性炭纤维的物理吸附特点构建治理污染效率更高的复合材料。Cu2O纳米立方体表现出比Cu2O纳米球更好的光催化降解甲基橙的性能。pH等于9条件下制备的立方体Cu2O复合材料的光催化性能最佳,光照3.5 h后,中性甲基橙溶液的脱色率已达到95.9%。酸性环境下,复合材料前期脱色较快,但后期脱色效率较低。当甲基橙浓度大于10 mg.L-1时,立方体Cu2O复合材料的脱色效率随着甲基橙的浓度增大而减小。当甲基橙的浓度小于10 mg.L-1时,脱色效率的增加不再显著。立方体Cu2O复合材料重复使用六次后的脱色率依旧保持在83.0%(光照3.5 h)。本论文基于全棉织物的原料选择,在石油资源日渐枯竭、纺织技术成熟发展的今天,为活性炭体材料提供了一种更为可持续发展、可设计的合成路线。论文同时对活性炭纤维网状体的表面功能化进行了大量研究,为活性炭材料的应用发展提供了更多的可能性。
其他文献
西晋张华《博物志》作为唐前小说中的博物一类,历来相关研究不足。自鲁迅《中国小说史略》后,现当代学者多从小说史角度加以阐述,并归诸志怪一类。本文力图脱此窠臼,还其本来
传统伦理思想是当代社会伦理道德建构的文化渊源。中国古代蒙学的伦理思想作为中国传统伦理道德思想的重要组成部分,以承载和传播儒家伦理的思想意识和道德标准为主要内容,集
工作流技术是当前计算机应用领域和计算机信息技术领域迅速发展的一项新技术,基于工作流的管理系统已成为一种趋势。工作流技术不但应用到银行,医院,保险,制造各个行业之中,
阐述光的衍射是从空间域至频率域的博里叶变换,透镜是一个傅里叶变换器,并运用博里叶交换的性质解释衍射中的一些现象.
弗洛伊德将人的精神分为三个层次,即本我、自我和超我。迪伦由生到死再到生的整个过程,就是一个超我、本我、自我三者之间不断变换斗争发展的过程。人性的回归使迪伦找到了真
让心灵回归自然,以质朴之心来感受生活之美,为自己和朋友们找到一个可以静心沉淀的栖所,是业主创立桂林云庐精品生态酒店的初衷。正是出于这样的考量,设计师们在进行空间创造
期刊
成长小说在西方文学史上已有一段历史,而在中国当代文坛上真正被谈及以及研究也是近些年的事情。成长,意味着一段经历岁月磨练的过程,也意味着个体从幼稚走向成熟的变化。几
聚合物基层压复合材料(polymer matrix laminated composites)是指将有机聚合物基体与纤维或纤维织物增强体(玻璃纤维和碳纤维等)通过热压工艺进行复合而得到的高性能材料。
<正>笔者多年从事语文教学实践,平心而论,目前学生整体作文水平是不能令人满意的。初中作文存在的主要弊端就是太过于模式化,缺乏新意。所写的记叙文,脱离了自己的真情实感;
会议