【摘 要】
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聚丙烯腈是一类常见的活性炭前驱体.本研究以聚丙烯腈为原料,利用化学络合方法来制备铜金属掺杂活性炭.制备主要分为3步:(1)聚丙烯腈中的腈基被羟胺官能化生成含有大量羟基和
【机 构】
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聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系 上海200433;上海市分子催化和功能材料重点实验室复旦大学化学系 上海200433
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聚丙烯腈是一类常见的活性炭前驱体.本研究以聚丙烯腈为原料,利用化学络合方法来制备铜金属掺杂活性炭.制备主要分为3步:(1)聚丙烯腈中的腈基被羟胺官能化生成含有大量羟基和氨基的淡黄色肟基化产物;(2)铜离子和肟基复合,生成墨绿色的复合物;(3)复合物在高温下炭化生成铜掺杂活性炭.该方法并没有直接对活性炭进行掺杂,而是通过对原材料聚丙烯腈进行官能化反应,使之与水溶液中铜离子发生高效络合过程,确保了活性炭原材料掺杂金属的有效性.将铜掺杂聚丙烯腈原料进行化学活化,得到铜掺杂活性炭.对其进行循环伏安和充放电测试,发现掺杂金属后电容值由原来的208.3 F/g增加至289.7 F/g (0.5 A/g下测试),电容值约提升了40％.然而掺杂铜以后,其循环性能有一定程度的下降,这可能是因为掺杂的铜发生了不可逆氧化还原反应,导致其相对循环稳定性下降.
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