聚合物包覆—碳化法制备大比表面积碳/碳复合纳米管

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jxwdi
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
大比表面积材料在化工、能源及环境等领域具有广泛的应用。碳纳米管的直径远小于传统活性碳纤维,理论上来说,如果在碳纳米管表面制造类似于活性碳纤维的微孔可获得比表面积大于传统活性碳纤维的材料。而碳纳米管具有结晶良好的石墨片层结构,化学性质稳定,很难被活化,故碳纳米管的比表面积比较小,从而极大地限制了碳纳米管作为大比表面积材料的应用。本文将聚合物转化法制备的非晶碳包覆碳纳米管复合材料用KOH进行活化处理,制得了具有大比表面积的碳/碳复合纳米管材料。本研究在制备大比表面纳米多孔材料领域具有重要的理论意义和应用价值。  采用聚丙烯腈作为转化前躯体,制备非晶碳包覆碳纳米管复合材料,再活化后制得碳/碳复合纳米管。通过调整工艺参数,确定了较佳的包覆工艺。实验结果表明:采用丙烯腈原位聚合包覆碳纳米管能在碳纳米管表面成功包覆上一层聚丙烯腈。相对于磁控搅拌,采用超声辐射方法制备的样品中,聚合物包覆得更加均匀,且包覆层较厚。碳纳米管与引发剂的用量之比(CNTs:(NH4)2S2O8)对聚丙烯腈/碳纳米管复合材料的直径具有显著的影响,该比值越小,所得复合纳米管越粗,活化后制得的碳/碳复合纳米管材料的比表面积越大。采用本方法制得的碳/碳复合纳米管的比表面积为485m2/g,该值略高于将CNTs直接活化得到的比表面积值262m2/g。  鉴于采用聚丙烯腈作为转化前躯体存在聚合物分散性能不好,制得的纳米管多孔材料的比表面积提高不明显等缺点,本文进而研究了以聚苯胺作为转化前躯体,制备非晶碳包覆碳纳米管复合材料,再活化后制得大比表面积碳/碳复合纳米管材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面仪等仪器对材料的形貌和内部结构进行了系统地表征及分析。结果表明:相对于聚丙烯腈,采用聚苯胺作为转化前躯体所得材料的总体性能更为优异。在相同条件下,过硫酸氨引发剂的用量越多,包覆上聚苯胺后的纳米管及经过碳化、活化处理后的样品的直径也越大。在本研究中制得了比表面积高达2079m2/g的碳/碳复合纳米管材料,是迄今为止获得的比表面积最高的纳米管材料。
其他文献
新时期技工院校的思想政治教育应当正面信息化、个性化与多元化的教育形势,切实提高思想政治教育的整体质量,注重构建完善的思想政治教育体系,达到科学化、系统化、综合化和
误区一:销量越大,利润越高销量大,利润自然也高。销量与利润成正比,一般情况下的确如此,但是现实情况中,不一定都是这样。有一小部分零售商,生意非常好,人气也很旺,在当地蛮
有一种红色,叫drupa红;有一种引导,叫drupa潮;有一种兴奋,叫drupa热——有一种期待,叫drupa。2016年5月31日—6月10日,54个国家的1837家参展企业、188个国家的约26万观众,延
在长期演进(Long Term Evolution,LTE)网络中,解决干扰问题的关键在于定位干扰源。通过大数据平台中用户上报的上行干扰底噪和位置信息,利用测量报告统计数据(Measurement Report Statistical Data,MRS)分析出干扰原因,并利用测量报告原值(Measurement Report Original,MRO)数据制定出栅格粒度的干扰电平分布图,依据已有的
“上帝粒子”是物理学上一种叫希格斯的粒子的俗称。这种粒子在理论上非常重要,所有构成物质的基本粒子都是靠它获得质量的。  2012年7月,欧洲核子中心的科学家宣布,他们在大型强子对撞机上发现了疑似希格斯的粒子。经过一年多的后续研究,现在他们越来越确信,新粒子就是物理学标准模型所预言的“上帝粒子”。譬如它的自旋、衰变行为都基本与理论预言相符。当然,更多的特征还有待验证,所以谨慎的科学家们至今还称其为“
农民致富奔小康,这是很多农民兄弟的共同愿望,但同样是劳动,有的人事倍功半,有的人事半功倍,效果大小都不一样,对于农民如何致富,转变思路很重要。挖掘资源环境优势农村最大
六硝基芪(HNS)是一种性能良好的耐热炸药,以TNT为原料,经三道工艺生产而成。三道工艺中生成的多种硝基芳香类化合物和盐,随产品的洗涤进入洗涤废水中。HNS生产过程中排出的三
纳米无机/金属复合材料是当今纳米材料领域的研究热点。无机纳米粒子作为填充粒子引入高阻尼轻质金属母合金中,一方面起到复合增强的效果,另一方面由于微纳米粒子所具有的特殊
黑碳气溶胶主要由燃料中含碳物质不完全燃烧产生,具有重要的环境和气候效应。黑碳的混合态是影响黑碳性质的一个重要参数,表征了黑碳气溶胶的老化程度,随颗粒成分和来源的不
城市生活垃圾处理过程中产生的垃圾渗滤液由于成分复杂,有机物含量高,有毒有害物质含量高等特点,使得其处理成为目前废水处理领域的难点和热点。催化湿式氧化技术(CWPO)可以完全