煤基材料催化热解制掺N多孔碳/Co3O4(MoO2)及其电容性能的研究

来源 :西安科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ming2331
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
超级电容器具备高的功率密度和长的使用寿命等优点,近年来已成为研究热点。而超级电容器的电极材料直接影响着超级电容器的性能,因此高比电容、高比功率和比能量、充放电稳定的电极材料的制备就成为解决问题的关键。  本研究先通过引发苯胺在煤的孔隙中原位聚合,制备煤基聚苯胺(CPANI)。并以煤基聚苯胺为碳、氮源,钴(钼)粉为催化剂,在氮气保护下,置于管式炉中催化热解和化学气相沉积,制得掺N多孔碳/Co(Mo)复合材料,最后通过液相化学氧化或水蒸汽氧化处理,制得掺N多孔碳/Co3O4(MoO2)复合材料。并用SEM、XRD、拉曼、红外、元素分析仪、比表面分析仪、电化学工作站等对其结构与性能进行表征与分析;对其构效关系进行探讨,得到主要研究结果如下:(1)当催化剂含量越高、温度越高、煤的变质程度越低时,煤的裂解程度越高,N掺杂量会越高。(2)经过液相化学氧化法和水蒸汽法处理后,材料的颗粒变得更小,分布更均匀,且以介孔为主。(3)以华亭煤为碳源、CPANI/Co质量比3:1、热解温度为1000℃、液相化学氧化法制备的掺N多孔碳/Co3O4复合材料,N含量为0.45%,多孔碳以介孔结构存在,平均孔径为9.24 nm,BET比表面为45.2 m2/g,Co3O4以纳米颗粒的形态存在。其单极比电容为169.49 F/g(1 A/g),能量密度为66.43 Wh/kg,功率密度为1195.88 W/kg。(4)以华亭煤为碳源、CPANI/Co质量比1:1、热解温度为1000℃、液相化学氧化法制备的掺N多孔碳/MoO2复合材料,N含量为0.14%,多孔碳以介孔结构存在,平均孔径为5.70 nm,BET比表面为197 m2/g,MoO2以纳米颗粒的形态存在。其单极比电容为136.36 F/g(1 A/g),能量密度为63.02 Wh/kg,功率密度为1140.10 W/kg。(5)同等条件下,制备掺N多孔碳/Co3O4(MoO2)复合材料,碳源选华亭煤较好,水汽法比液相法氧化法的效果好。
其他文献
煤炭在开采、洗选、加工、装卸、运输直到利用整个过程中都会产生大量的煤尘。煤尘污染可对人体健康造成严重伤害,甚至威胁人类生命安全,给生产企业带来巨大经济损失和安全隐患
近年来,环境问题日益突出,节能环保成为我国经济发展的主题,节能环保行业获得迅猛发展.国家对节能环保行业的资金投入与政策扶持力度不断增大,节能环保类上市公司由此获得良
作为一种极具发展潜力的清洁燃料,水焦浆的研究不仅可以缓解石油供需紧张,也可有效整合兰炭资源,降低环境污染。论文通过兰炭改性、粒度级配优化及新型分散剂的制备等途径,旨在寻
分析了综放工作面液压支架所承受载荷特点、顶煤特性与液压支架支护性能的关系,液压支架架型结构对承受载荷的影响,放煤工序对液压支架承受载荷的影响。采用理论计算结合实例验
市政供水管道系统作为现代城市生存和发展的重要基础设施,其运行的可靠、安全与否直接关系着城市体系的正常运转和安全,影响着人民的正常生活与生产活动。保障供水系统的安全和可靠性,需要积极准确地检测管道的损伤状况并对其进行完整性分析。因此,研究管道损伤区域的超声自动数据采集系统以及进行基于损伤区域三维数据信息的损伤管道完整性分析具有重要意义。鉴于超声波技术独特的检测优点和管道损伤区域的特点,本文通过对超声
随着新课程改革的进一步深化,越来越多的新型教学模式和方法被运用到教学实践中,为高中化学教学的改革与发展带来新的活力.当前,教学支架在高中化学教学中的运用,有利于学生
期刊
随着全球气候变暖,环境问题在全球范围内引起广泛关注,而低碳制造作为一种可持续制造理念,能有效地减少温室气体排放、缓解气候变化;工艺规划和车间调度是两个影响制造过程碳排放的重要环节,因此,研究面向低碳的工艺规划与车间调度优化对降低制造过程碳排放具有重要理论与实际意义。从已有的低碳研究可发现,面向低碳的工艺规划和车间调度往往被作为两个相互独立的系统分开进行研究,普遍是在工艺规划方案制定之后再来实现车间
随着汽车工业的发展,振动和噪声问题日渐突现出来,影响了乘用舒适性。汽车出现振动故障时,其原因可能是多个激励源共同作用的结果,不同级的激励之间具有复杂相关性。现有的研
19世纪的法国科幻作家凡尔纳曾经在小说中描写过一种用空气做动力的汽车,如今,这位天才科幻小说家的大胆设想也许可以成真了。法国发明家、汽车爱好者和著名环保家盖伊·尼
期刊
随着我国铁矿氧化球团工业的快速发展,铁品位高、粒度细和焙烧性能良好的磁铁精矿资源供应日益紧张。因此,开发和应用新的铁矿资源已成为推动我国球团工业持续发展的新途径。