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新型气凝胶的制备与碳气凝胶的掺杂

有机气凝胶是一种新型的纳米材料,由于其在力、热、电、光、传质等方面有独特的性能,已经吸引了世界各国研究者的目光。本文突破传统有机气凝胶的工艺过程,改进实验条件,将对苯二酚成功引入到有机气凝胶结构中,拓宽气凝胶的研究种类和应用范围,同时,在碳气凝胶中进行掺杂以提高碳气凝胶的储氢性能。以对苯二酚和甲醛作为反应前驱体,调节反应物中催化剂的浓度(对苯二酚与催化剂物质的量比值为5-40时最佳),通过溶胶-凝胶过程和CO_2超临界干燥技术,合成了对苯二酚-甲醛有机气凝胶(简称HF有机气凝胶),进一步碳化有机气凝胶得到相应的碳气凝胶,相关文献至今未见报道。为进一步了解和控制HF有机气凝胶的结构和性能,对其进行多种测试及表征。结果表明:HF气凝胶网络结构均匀,孔洞大小在几纳米到几十纳米之间,胶体颗粒大小在30-50nm;HF气凝胶具有可调的表观密度(0.0727-1.1963g/cm~3),HF有机醇凝胶的密度(0.3230-1.1963 g/  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

《初中生世界》2017年18期
初中生世界

它,世界上最轻的物质

如果你是个技术宅,关注科技前沿,那么你一定知道,目前世界上最轻的东西是"全碳气...  (本文共2页) 阅读全文>>

《高等学校化学学报》2000年06期
高等学校化学学报

碳气凝胶的制备研究

A new method for preparing carbon aerogels by using starch as a starting material through sol gel process, followed by supercritical drying and pyrolysis is described. The resulting aerogels which consist of irregular carbon particles with sizes about 20 nm were of uniform sizes, low density, porous monolithi...  (本文共3页) 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

碳气凝胶负载铜催化剂的制备及其醋酸甲酯加氢制乙醇性能研究

乙醇被认为是一种清洁绿色的可替代性能源,具有广阔的应用前景,在我国可持续发展战略中占据极为重要的地位。作为一种新型的乙醇制取技术,醋酸甲酯催化加氢制乙醇工艺优势明显,反应简单、副产物少和催化剂成本低廉,促进了环境与经济和谐发展。该技术的核心在于催化剂的开发,因此设计合成具有优异催化活性的催化剂成为主要研究方向之一。碳材料,尤其是碳气凝胶,由于其比表面积大、孔道结构丰富且易调变、稳定性高等特性,被广泛地用作催化剂的载体。本文采用溶胶凝胶法、模板法与杂元素掺杂及化学活化法相结合制备掺硼碳气凝胶和活性碳气凝胶。探讨了杂元素掺杂及KOH活化对碳气凝胶结构及其物理化学性质的影响,构筑了含有大量微孔结构和表面含氧官能团的催化剂。采用浸渍法制备碳气凝胶负载铜催化剂,并用于醋酸甲酯(methyl acetate,MA)加氢制乙醇反应,探讨了碳气凝胶载体的织构性质、表面官能团等对活性组分铜的分散度、纳米粒子尺寸及其价态分布以及催化性能的影响。主要...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
江苏大学

生物质碳气凝胶复合物的制备及其性能研究

近年来,随着工业的发展,大量有毒的有机物质排放到周围环境中,造成了极大的污染。纺织,造纸等行业大量使用了有机物质。然而,一些含有特殊化合物的有机物即使在非常低的浓度下也会对人类和动物产生很大的危害,例如染料铬黑T、罗丹明B,化工用产品对硝基苯酚。本论文以廉价易得的西瓜皮、冬瓜和棉花等天然生物质作为碳气凝胶的原料,通过水热碳化工艺制备出金属或金属氧化物负载的高性能材料,并应用于光催化、吸附及硝基苯酚加氢。主要结果如下:1.以西瓜皮制备的碳气凝胶为载体将MIL-100(Fe)与其复合,制备出MIL-100(Fe)@CA-n(n=0wt%,0.5wt%,1wt%,2wt%,5wt%),采用X-射线衍射技术(XRD),扫描电子显微镜(SEM),红外光谱(FTIR)等分析表征方法及光催化降解罗丹明B的活性测试对合成的复合材料进行了研究,结果显示,MIL-100(Fe)@CA-1wt%拥有最高的光催化活性降解率可达95%,经过四次循环后,光...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

碳气凝胶负载二氧化锰复合物的电容去离子化性能

由于水污染日益加剧,可利用的淡水资源逐渐减少,所以研究绿色高效的脱盐技术是解决淡水资源短缺的重要途径。常见的脱盐技术如蒸馏、反渗透、电渗析等普遍存在高成本、高能耗、二次污染等问题,而电容去离子化技术具有能耗低、对环境污染小等优点。电容去离子化技术的原理是基于电化学双电层理论,所以选择比表面积高、导电性好、比电容高、电化学稳定性好的高性能电极材料是获得更好的脱盐效果的关键。碳气凝胶作为唯一可导电的气凝胶,具有比表面积高、导电性好、孔隙率可变化范围广等优点,是理想的电极材料。二氧化锰作为电极材料具有理论比电容高、分布范围广、环境友好性等特点,也一直是研究的热点。本论文制备了碳气凝胶负载二氧化锰的复合材料,并研究其结构和电容去离子化性能。主要研究内容和结论如下:(1)采用溶胶凝胶法制备碳气凝胶,通过电镜分析、氮气等温吸附分析、X射线衍射分析等表征方法研究碳气凝胶的微观结构,通过电化学性能测试研究催化剂浓度、电极质量对碳气凝胶比电容、电...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>