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芹菜生物碳及其复合材料的制备、表征和燃烧催化性能研究
1
作者 张引莉 高丰琴 +3 位作者 刘洋 李午戊 齐珂琪 范广 《化学试剂》 CAS 2025年第1期51-60,共10页
碳材料因其独特的电子结构和高比表面积,能够有效地催化含能材料的分解反应,从而提高能量释放的效率和速率。以芹菜为原料通过热解方式制备了生物碳及其复合物:QC-760、QC@Fe-760、QC@Bi-760、QC@Fe^(0)-760、QC@Fe-450和QC@Bi-450。首... 碳材料因其独特的电子结构和高比表面积,能够有效地催化含能材料的分解反应,从而提高能量释放的效率和速率。以芹菜为原料通过热解方式制备了生物碳及其复合物:QC-760、QC@Fe-760、QC@Bi-760、QC@Fe^(0)-760、QC@Fe-450和QC@Bi-450。首先,利用IR、XRD、SEM和BET等对其做了相关表征,结果表明,相对于芹菜粉末,QC-760的比表面积增大了17倍。其次,探究了芹菜生物碳及其复合物对高氯酸铵(AP)、奥克托金(HMX)和黑索金(RDX)的热分解行为的影响,结果表明,生物碳及其复合物均对AP、RDX和HMX的分解过程影响较大;其中,QC@Bi-450对AP催化性能最佳,放热量达到3344 J/g;QC-760对RDX的催化性能最好,使其放热峰温提前了41.1℃,放热量增加了713 J/g;QC@Fe^(0)-760使HMX分解峰温提前了82℃。最后,测试了样品对罗丹明B的吸附性能,发现搅拌时间为80 min,样品质量为2 mg/mL,罗丹明B浓度为350 mg/L时,QC-760吸附性能最好。 展开更多
关键词 生物碳 催化 含能材料 芹菜 热分解
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氮、硫共掺杂近红外碳点的合成及其性能表征
2
作者 汪青 胡亚洲 +1 位作者 郝淼鑫 金建成 《纺织工程学报》 2025年第1期1-9,共9页
碳点具有良好的生物相容性和优异的荧光特性。近红外荧光具有深的组织穿透能力,能有效避免细胞自身荧光的背景干扰。本研究通过氮、硫掺杂的方式,制备了全可见光区域具有荧光发射的近红外荧光碳点,并利用透射电镜、原子力显微镜、X射线... 碳点具有良好的生物相容性和优异的荧光特性。近红外荧光具有深的组织穿透能力,能有效避免细胞自身荧光的背景干扰。本研究通过氮、硫掺杂的方式,制备了全可见光区域具有荧光发射的近红外荧光碳点,并利用透射电镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱和荧光光谱等多种手段对合成的近红外碳点进行表征。结果表明,所制备的近红外碳点的尺寸在1-2nm,表面含有丰富的含氧基团。氮、硫掺杂改善了碳点的光学特性,所制备的碳点在近红外区域具有较好的荧光性质,体现了掺杂元素对碳点结构及其电子特性的积极影响。这种全可见光区域具有荧光发射的近红外荧光碳点对于实现碳点在生物成像和光热治疗等领域的高效应用具有重要意义。 展开更多
关键词 氮、硫掺杂 近红外碳点 碳点制备 表面性质 光学性能
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直接碳固体氧化物燃料电池研究进展 被引量：2
3
作者 李晓艳 付云枫 +2 位作者 陈宋璇 杜国山 李星 《绿色矿冶》 2025年第2期10-17,共8页
直接碳固体氧化物燃料电池是一种输出效率高、结构简单和燃料利用率高的能量转化装置。虽然直接碳固体氧化物燃料电池的发展历史悠久,但是研究深入程度较低。本文系统地介绍了直接碳固体氧化物燃料电池的工作原理、热效应、结构类型,并... 直接碳固体氧化物燃料电池是一种输出效率高、结构简单和燃料利用率高的能量转化装置。虽然直接碳固体氧化物燃料电池的发展历史悠久,但是研究深入程度较低。本文系统地介绍了直接碳固体氧化物燃料电池的工作原理、热效应、结构类型,并着重综述了有关直接碳固体氧化物燃料电池在碳燃料和阳极材料方面的国内外研究进展,分析了电池的优缺点,以及相关的文献专利,展望了DC-SOFC的未来发展趋势。 展开更多
关键词 生物质碳 煤炭 热效应 碳燃料 阳极材料 电池结构
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基于聚集调控的多色碳纳米点荧光粉 被引量：2
4
作者 赖晓南 沈成龙 单崇新 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第6期84-91,共8页
以柠檬酸和尿素为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了具有浓度依赖性的荧光碳纳米点.用去离子水对碳纳米点原液进行不同倍数的稀释,发现随着稀释倍数的增加,碳纳米点之间的能量传递逐渐减弱,其荧光颜色逐渐从红色转为蓝色... 以柠檬酸和尿素为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了具有浓度依赖性的荧光碳纳米点.用去离子水对碳纳米点原液进行不同倍数的稀释,发现随着稀释倍数的增加,碳纳米点之间的能量传递逐渐减弱,其荧光颜色逐渐从红色转为蓝色,发射强度逐渐增强.使用层析分离技术研究了浓度对碳纳米点荧光发射特性的影响,结果表明,碳纳米点原液具有不同荧光颜色的碳纳米点组分,碳纳米点之间的福斯特共振能量转移和吸收再发射的能量传递导致不同浓度碳纳米点溶液荧光发射的变化.基于此,以淀粉为限域基质,通过调节基质中碳纳米点的浓度,实现了多色碳纳米点荧光粉的精确调控.研究结果为碳纳米点的光学调控提供了新思路,为其在荧光标记和显示技术等领域的应用提供了可能性. 展开更多
关键词 碳纳米点 多色 荧光 聚集调控 荧光粉
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面向工业烟道气CO_(2)捕获的基于廉价配体金属有机骨架材料的研究进展 被引量：1
5
作者 江梦珍 王倩 白俊峰 《无机化学学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
利用高效绿色材料捕获CO_(2)有助于减少人为向大气中排放CO_(2)。目前,面向工业烟道气CO_(2)捕获的高性能金属有机骨架(MOF)材料的设计与合成研究已步入应用驱使的新阶段。研发和制备具有优越综合性能的CO_(2)捕获MOF材料是一项重要挑... 利用高效绿色材料捕获CO_(2)有助于减少人为向大气中排放CO_(2)。目前,面向工业烟道气CO_(2)捕获的高性能金属有机骨架(MOF)材料的设计与合成研究已步入应用驱使的新阶段。研发和制备具有优越综合性能的CO_(2)捕获MOF材料是一项重要挑战。本综述重点关注面向工业烟道气CO_(2)捕获的基于廉价配体MOF材料的研究现状,总结并讨论了其结构、水/热/化学稳定性、吸附量与选择性、吸附能力受湿气的影响、多轮循环使用性、再生性及宏量制备等性能。 展开更多
关键词 廉价配体 金属有机骨架 CO_(2)捕获 综合性能
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乙炔流量对四面体含氢非晶碳薄膜结构、机械特性和大气摩擦学性能的影响
6
作者 历健 郝宏 +5 位作者 周志勇 汪科良 郑玉刚 赵蒙 周晖 张凯锋 《材料导报》 北大核心 2025年第15期34-41,共8页
采用脉冲激光诱导阴极真空电弧(PLICVA)技术在乙炔气氛中制备四面体含氢非晶碳(ta-C:H)薄膜,通过调控乙炔流量(0~40 sccm)研究其对薄膜微观结构、机械特性及大气摩擦学性能的影响。结果表明,随着乙炔流量的增加,薄膜表面大颗粒密度显著... 采用脉冲激光诱导阴极真空电弧(PLICVA)技术在乙炔气氛中制备四面体含氢非晶碳(ta-C:H)薄膜,通过调控乙炔流量(0~40 sccm)研究其对薄膜微观结构、机械特性及大气摩擦学性能的影响。结果表明,随着乙炔流量的增加,薄膜表面大颗粒密度显著降低,表面质量得到有效改善;薄膜中sp^(3)C杂化键含量呈梯度递减趋势;纳米硬度从不含乙炔的ta-C薄膜的57.95 GPa下降至乙炔流量40 sccm下沉积的ta-C:H薄膜的44.71 GPa。随着乙炔流量的增加,膜基结合强度呈先增后减的非线性变化;薄膜摩擦系数逐渐降低,磨损率逐渐升高。5 N载荷下,不含乙炔的ta-C薄膜表现出0.156的摩擦系数和3.22×10^(-16)m^(3)·N^(-1)·m^(-1)的低磨损率;乙炔流量40 sccm下沉积的ta-C:H薄膜的摩擦系数降至0.128,但磨损率升至7.92×10^(-16)m^(3)·N^(-1)·m^(-1)。机理分析表明,引入氢后薄膜表面悬键钝化作用增强,在摩擦磨损过程中形成转移膜,滑行界面石墨化产生协同润滑作用,使摩擦系数逐渐减小。本工作可为优化ta-C:H薄膜提供实验依据和理论支撑。 展开更多
关键词 四面体含氢非晶碳(ta-C:H) 脉冲激光诱导阴极真空电弧(PLICVA) 乙炔流量 微观结构 机械特性 大气摩擦学性能
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半纤维素基水凝胶的制备及应用研究进展
7
作者 吴美燕 余雪景 +4 位作者 龚润竹 于光 刘超 唐艳军 李滨 《林业工程学报》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页
近年来,随着生物质精炼技术和材料科学的不断进步,利用可降解、可再生的木质纤维素资源构筑环境友好的水凝胶材料受到了广泛的关注。半纤维素是木质纤维原料的主要组分之一,是陆地上含量仅次于纤维素的可再生多糖。半纤维素来源广泛、... 近年来,随着生物质精炼技术和材料科学的不断进步,利用可降解、可再生的木质纤维素资源构筑环境友好的水凝胶材料受到了广泛的关注。半纤维素是木质纤维原料的主要组分之一,是陆地上含量仅次于纤维素的可再生多糖。半纤维素来源广泛、成本低廉、生物相容性好,还含有大量亲水性的含氧基团,这种高度分支化和亲水性的特点,赋予其水凝胶材料许多优异的特性。半纤维素基水凝胶作为一种具有三维网络状结构的天然聚合物材料,具有良好的保水性、安全无毒、可生物降解、易于化学改性等优势;因此,其在生物医药、导电传感、环境保护等领域的应用前景十分广阔,有望代替传统的石油基水凝胶材料。笔者简要介绍了半纤维素的种类、结构、性质与提取方法,综述了近年来半纤维素基水凝胶的研究进展,包括从物理交联和化学交联两个方面介绍了半纤维素基水凝胶的制备方法、形成机理和应用性能,并重点阐述了半纤维素基水凝胶在高效吸附、药物控释、组织工程、导电传感、3D打印等领域的应用进展。最后,总结了半纤维素基水凝胶的开发与应用领域所面临的挑战,并展望了该水凝胶材料的应用前景和未来的研究方向。 展开更多
关键词 半纤维素 水凝胶 木聚糖 交联 生物降解
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超长室温磷光碳点的研究进展
8
作者 冯文丽 赵璐 +1 位作者 白云峰 冯锋 《无机化学学报》 北大核心 2025年第5期833-846,共14页
与传统室温磷光(RTP)材料相比,室温磷光碳点(RTP-CDs)具有生物相容性好、毒性较低和性能稳定等优点,近些年获得了研究者们的青睐。然而,其磷光寿命较短,通常为毫秒级水平,这也限制了其应用。因此,如何促进碳点的系间穿越与稳定碳点的激... 与传统室温磷光(RTP)材料相比,室温磷光碳点(RTP-CDs)具有生物相容性好、毒性较低和性能稳定等优点,近些年获得了研究者们的青睐。然而,其磷光寿命较短,通常为毫秒级水平,这也限制了其应用。因此,如何促进碳点的系间穿越与稳定碳点的激发三线态是实现其超长室温磷光(URTP)发射与应用的关键。本文依据近年来超长室温磷光碳点(URTP-CDs)的最新研究进展,归纳总结了其构建策略,及其在防伪与信息加密、传感、生物成像和发光二极管等方面的应用,并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 碳点 超长室温磷光 合成策略 杂原子掺杂 基质辅助 应用
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Mn掺杂碳量子点/Fe掺杂ZnO花状微球异质结的构筑及其光催化性能
9
作者 汪潼 钟秦粤 +2 位作者 黄琼 郭为民 刘新梅 《无机化学学报》 北大核心 2025年第8期1589-1600,共12页
首先通过水热法合成了Fe掺杂ZnO(ZnFeO)花状微球,然后采用物理沉积法将Mn掺杂碳量子点(Mn-CQDs)均匀负载于ZnFeO表面,成功构筑了Mn-CQDs/ZnFeO异质结复合材料。结合粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、... 首先通过水热法合成了Fe掺杂ZnO(ZnFeO)花状微球,然后采用物理沉积法将Mn掺杂碳量子点(Mn-CQDs)均匀负载于ZnFeO表面,成功构筑了Mn-CQDs/ZnFeO异质结复合材料。结合粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见漫反射光谱和N2脱附-吸附分析,探究了该材料结构与光催化性能的关系。结果表明,Mn掺杂显著提升了CQDs的光吸收范围和荧光稳定性;Mn和Fe双掺杂协同拓展了Mn-CQDs/ZnFeO的可见光吸收边,提高了吸收强度,促进了界面光生电子-空穴对的分离,改善了光催化性能。氙灯光照80 min时,复合材料对甲基橙(MO)的降解率达到91.4%,经过4次循环实验后,降解率仍保持在80.7%。自由基捕获实验证实,光生空穴(h+)和超氧自由基(·O_(2)^(-))是MO光降解过程中的主要活性物种。 展开更多
关键词 锰掺杂 碳量子点 Fe掺杂ZnO 异质结 光催化
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钠离子电池煤基炭负极可控制备:研究进展与展望
10
作者 李秀春 常永刚 +2 位作者 解炜 李晓明 陈成猛 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第9期3373-3388,共16页
钠离子电池凭借资源丰富、成本低廉等优势,成为一种极具潜力的储能技术。作为钠离子电池的关键组成部分,负极材料的开发至关重要。炭基材料因其结构稳定、成本低廉、安全性高等优势,被认为是最有商业化应用前景的负极材料。煤具有成本... 钠离子电池凭借资源丰富、成本低廉等优势,成为一种极具潜力的储能技术。作为钠离子电池的关键组成部分,负极材料的开发至关重要。炭基材料因其结构稳定、成本低廉、安全性高等优势,被认为是最有商业化应用前景的负极材料。煤具有成本低、碳收率高、分子结构可调等特点,被认为是一种优质的碳源。然而,煤固有的高芳香性与组分的高复杂性导致了其衍生炭微晶结构高度有序且结构演变不可控,严重阻碍了高性能煤基炭负极材料的设计。本文针对钠离子电池煤基炭负极材料发展的关键问题,介绍了煤炭结构、性质与其热解机理,并从无定形碳微观结构调控方面总结了以煤为碳源制备钠离子电池负极的最新技术研究进展,最后针对煤基炭负极材料未来面临的问题与研究进展进行了讨论与展望,旨在为高性能煤基炭负极材料的开发及应用提供指导。 展开更多
关键词 钠离子电池 炭材料 煤 热解 含氧官能团 结构调控
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由糠醇制备的活性炭球对MB的吸附性能研究
11
作者 王展 阎雪茹 +3 位作者 吴昌豪 宋双双 王志 王纪孝 《化学工业与工程》 北大核心 2025年第4期108-116,共9页
由天然生物资源制备的功能材料在环境保护方面具有很大的应用潜力。以糠醇为原料,通过水热法制备了聚糠醇球并进一步碳化为活性炭球(ACNs)。使用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱分析以及比表面积及孔径... 由天然生物资源制备的功能材料在环境保护方面具有很大的应用潜力。以糠醇为原料,通过水热法制备了聚糠醇球并进一步碳化为活性炭球(ACNs)。使用扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱分析以及比表面积及孔径分析(BET)对活性炭球的形貌及其结构组成进行表征。探究了ACNs对水溶液中的有机阳离子污染物(MB)的吸附性能。结果表明:ACNs对MB的吸附遵循Langmuir等温线模型和伪二级动力学模型。静电吸引、π-π相互作用和氢键的协同作用使其最大吸附量达到102.4 mg·g^(-1)。为使用生物质聚糠醇作为碳前驱体制备活性炭球及其应用提供重要的基础数据。 展开更多
关键词 生物质 糠醇 活性炭球 亚甲基蓝(MB) 吸附
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碳纳米管纱束的拉伸疲劳失效机制研究
12
作者 张鹏 朱明权 +4 位作者 白云祥 王丹 张振琳 张晖 张忠 《炭素技术》 北大核心 2025年第1期73-80,共8页
对碳纳米管纱束在不同加载条件下的拉伸疲劳行为进行了研究,采用SEM、TEM、拉曼光谱、DMA等系统地表征了纱束在疲劳前后的微观结构及性能演化规律。发现了其新奇的疲劳特性,得到了相关疲劳失效机制。结果表明:碳纳米管纱束耐疲劳性符合... 对碳纳米管纱束在不同加载条件下的拉伸疲劳行为进行了研究,采用SEM、TEM、拉曼光谱、DMA等系统地表征了纱束在疲劳前后的微观结构及性能演化规律。发现了其新奇的疲劳特性,得到了相关疲劳失效机制。结果表明:碳纳米管纱束耐疲劳性符合传统幂律关系,疲劳强度为413 MPa,疲劳比为0.51。不同于单根碳纳米管,纱束疲劳失效存在渐进损伤累积过程,且其耐疲劳性会受到加载频率影响,5,7,27 Hz加载频率下耐疲劳性相比于附近频率提升十倍甚至百倍,呈现非单调极值响应现象。纱束的疲劳性能与其阻尼性能存在强相关性,在5,7,27 Hz加载频率下耐疲劳性的大幅提升归因于类高分子玻璃化转变或次级转变提升了纱束的阻尼性能。 展开更多
关键词 碳纳米管 耐疲劳性 失效机制 力学行为
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过硫酸铵氧化改性多壁碳纳米管及对其分散性和导电性的影响
13
作者 冉青会 杜鹃 罗艳 《炭素技术》 北大核心 2025年第3期58-63,共6页
利用温和氧化剂过硫酸铵(APS)对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行化学修饰,制备表面接枝有活性基团的MWCNTs,以此有效提高MWCNTs在水溶液中的分散性。同时探究不同APS浓度、氧化反应时间及温度对MWCNTs导电性的影响。结果表明,经过APS氧化改性... 利用温和氧化剂过硫酸铵(APS)对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行化学修饰,制备表面接枝有活性基团的MWCNTs,以此有效提高MWCNTs在水溶液中的分散性。同时探究不同APS浓度、氧化反应时间及温度对MWCNTs导电性的影响。结果表明,经过APS氧化改性后MWCNTs表面接枝有大量的活性基团。同时MWCNTs在水溶液中的分散性得到有效改善,而导电性遭到不同程度的破坏。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 过硫酸铵 分散性 导电性
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阴离子对电化学剥离制备氧化石墨烯的影响
14
作者 张玉莹 杨晓峰 +3 位作者 王高 朱鹏强 赵艳茹 吴锐 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期184-188,共5页
以不同阴离子酸作为氧化步骤电解液,采用电化学剥离法制备氧化石墨烯。结果表明:SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和PO_(4)^(3-)这3种阴离子存在下均可制得氧化石墨烯。相同工艺条件下,当以硫酸为电解液时,SO_(4)^(2-)可通过促进生成·OH和... 以不同阴离子酸作为氧化步骤电解液,采用电化学剥离法制备氧化石墨烯。结果表明:SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和PO_(4)^(3-)这3种阴离子存在下均可制得氧化石墨烯。相同工艺条件下,当以硫酸为电解液时,SO_(4)^(2-)可通过促进生成·OH和降低石墨插层化合物表面张力生成氧化程度较高的氧化石墨烯。氧化石墨烯的氧化程度与其电容性能、循环稳定性和阻抗均呈正相关。硫酸作为电解液时制得的氧化石墨烯,在0.5A/g电流密度下比电容为30.5F/g,循环500圈后循环保持率为83%。 展开更多
关键词 阴离子 氧化石墨烯 氧化程度 电性能
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CO_(2)转换方法研究进展
15
作者 李婉婷 朱梦媛 +6 位作者 毕巧玲 刘磊 王存国 邵华锋 李奇 董文华 种文刚 《化工科技》 2025年第1期73-79,共7页
CO_(2)作为一种主要的温室气体,大量排放引发的环境问题已引起全球关注。将CO_(2)通过物理或化学方法转化成具有高附加值的碳材料、化学品及燃料是近年来研究的重点之一。综述了CO_(2)的主要转换方法,详细阐述了电催化、光催化和热催化C... CO_(2)作为一种主要的温室气体,大量排放引发的环境问题已引起全球关注。将CO_(2)通过物理或化学方法转化成具有高附加值的碳材料、化学品及燃料是近年来研究的重点之一。综述了CO_(2)的主要转换方法,详细阐述了电催化、光催化和热催化CO_(2)的原理和催化剂的选择方法。其中电催化和光催化能够在较低的温度和压力下进行反应,但转化率较低,产物选择性不理想,反应装置复杂,制约了工业化发展;热催化转化方法反应器设计简单、生产效率高,易于产业化推广,但受到化学动力学或热力学平衡的限制,转化率受到一定的制约。研发和制备转化效率高、稳定性好的新型催化剂是未来的发展方向之一,为CO_(2)的转化和综合利用提供方法和借鉴。 展开更多
关键词 二氧化碳 催化 还原 转化效率 甲烷 甲醇
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碳纳米管磁改性及其强化含油污泥吸附降解技术进展 被引量：1
16
作者 张新庄 马天奇 王丹丹 《炭素技术》 北大核心 2025年第1期7-12,共6页
含油污泥(OS)的减量和无害化处理是油气相关企业亟待解决的重要问题,就地转化废弃轻烃资源获得的高性能碳纳米管(CNTs)可用于OS原位处理。综述了CNTs的磁性纳米粒子改性、强化OS吸附和强化OS催化分解等技术进展,分析了现有技术的优势、... 含油污泥(OS)的减量和无害化处理是油气相关企业亟待解决的重要问题,就地转化废弃轻烃资源获得的高性能碳纳米管(CNTs)可用于OS原位处理。综述了CNTs的磁性纳米粒子改性、强化OS吸附和强化OS催化分解等技术进展,分析了现有技术的优势、局限性以及用于OS处理的可行性。针对OS处理的现实需要,从技术优化、成本控制和应用落地等方面给出了可行的解决思路或潜在的研究方向。 展开更多
关键词 含油污泥 碳纳米管 磁性纳米粒子 吸附 催化降解 原位处理
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煤基碳量子点缓蚀剂的制备及其防腐性能研究
17
作者 张翔翔 陈晨 +5 位作者 赵天彪 吕荣欢 钱晓明 陈佳乐 严君 朱荣涛 《炭素技术》 北大核心 2025年第2期60-65,共6页
碳量子点(CQDs)因其较大的比表面积、高的表面电荷、低廉成本和易改性等优良特性,作为腐蚀抑制剂在腐蚀防护中引起了广泛的关注。本文以太西无烟煤为碳源,以DMF为溶剂利用溶剂热法制备了煤基O、N原子共掺杂石墨烯量子点腐蚀抑制剂(O-N-C... 碳量子点(CQDs)因其较大的比表面积、高的表面电荷、低廉成本和易改性等优良特性,作为腐蚀抑制剂在腐蚀防护中引起了广泛的关注。本文以太西无烟煤为碳源,以DMF为溶剂利用溶剂热法制备了煤基O、N原子共掺杂石墨烯量子点腐蚀抑制剂(O-N-CGQDs),并对其结构和性质进行了系统地表征,评估了O-N-CGQDs在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀防护性能。同时,利用量子化学方法从理论上讨论了O-N-CGQDs的腐蚀抑制机理。结果表明,由于O-N-CGQDs可以在金属表面形成致密有序的吸附膜,这种O-N-CGQDs保护膜对碳钢具有较好的缓蚀性能。基于量子化学模拟计算,O-N-CGQDs表面静电势低能隙(ΔE=0.785 eV),表明其在碳钢基体上的强烈静电吸附作用。 展开更多
关键词 煤基石墨烯碳量子点 缓蚀剂 电化学 静电吸附 量子化学模拟
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预氧化在高性能钠离子电池用硬炭制备改性中发挥的作用
18
作者 惠功领 张晋豪 +3 位作者 解炜 辛智 毛昳萱 陈成猛 《材料导报》 北大核心 2025年第20期19-31,共13页
钠离子电池因其优异的安全性能以及低成本等优势,已成为下一代高效储能体系的首选。硬炭作为其唯一可商业化的负极材料,具有高首圈库仑效率以及循环稳定性好等优势,是通过对各类前驱体进行一系列的改性处理合成的。在众多改性手段中,预... 钠离子电池因其优异的安全性能以及低成本等优势,已成为下一代高效储能体系的首选。硬炭作为其唯一可商业化的负极材料,具有高首圈库仑效率以及循环稳定性好等优势,是通过对各类前驱体进行一系列的改性处理合成的。在众多改性手段中,预氧化处理由于简便高效,是制备高性能硬炭的有效前处理策略,包括气相氧化、液相氧化、固相氧化等形式。然而,不同硬炭前驱体的复杂分子结构对应不同的氧化机制,不清晰的分子结构演变过程以及其对硬炭结构的作用机制阻碍了高性能硬炭的设计。本文聚焦不同的硬炭前驱体经过预氧化合成硬炭过程中的结构演变,并且详细论述了预氧化对硬炭结构演变的几种作用机制,从矿物质类、生物质类以及合成大分子类这三类常见的硬炭前驱体入手综述了预氧化在高性能钠离子电池用硬炭制备改性中发挥的作用,对不同分子结构预氧化方式的选择提供了一定的参考。 展开更多
关键词 锂/钠离子电池 硬炭 预氧化 结构演变
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C_(8)H_(8)/PVP-rGO粉体的制备及在非极性溶剂中的分散性研究
19
作者 吴景旭 陈国庆 吐尔迪·吾买尔 《炭素技术》 北大核心 2025年第2期24-28,共5页
针对氧化石墨烯(GO)在非极性溶剂当中团聚现象严重和分散稳定性差的问题,采用水热辅助原位聚合反应成功合成了C_(8)H_(8)/PVP-rGO粉体。通过SEM、XRD、FT-IR和Raman光谱的分析方法,对材料的形貌和结构进行分析。结果显示,GO被成功还原为... 针对氧化石墨烯(GO)在非极性溶剂当中团聚现象严重和分散稳定性差的问题,采用水热辅助原位聚合反应成功合成了C_(8)H_(8)/PVP-rGO粉体。通过SEM、XRD、FT-IR和Raman光谱的分析方法,对材料的形貌和结构进行分析。结果显示,GO被成功还原为rGO,并在表面成功负载了C_(8)H_(8)微球。随后,将不同GO∶C_(8)H_(8)质量比(1∶10、1∶15和1∶20)的C_(8)H_(8)/PVP-rGO粉体分散于二甲苯溶剂中。研究结果表明,当GO∶C_(8)H_(8)=1∶20时,粉体的分散性表现最佳,呈现出良好的分散稳定性。这是由于引入改性剂后,有效削弱了rGO片层间的范德华力作用,提高了其与二甲苯等溶剂的相容性。 展开更多
关键词 表面活性剂 石墨烯 稳定性 分散性
原文传递
沼渣生物炭热再生及其氨氮吸附性质
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作者 周旸 严丽丽 +1 位作者 张文娟 饶品华 《无机化学学报》 北大核心 2025年第8期1574-1588,共15页
在研究沼渣生物炭吸附氨氮(NH_(4)^(+))的特性及机理的基础上,我们重点探讨了饱和沼渣生物炭的热再生性能,并研究了热再生参数(再生温度、再生时间、升温速率、保护气以及气体流速)对生物炭吸附性能的影响机制。沼渣生物炭对NH_(4)^(+)... 在研究沼渣生物炭吸附氨氮(NH_(4)^(+))的特性及机理的基础上,我们重点探讨了饱和沼渣生物炭的热再生性能,并研究了热再生参数(再生温度、再生时间、升温速率、保护气以及气体流速)对生物炭吸附性能的影响机制。沼渣生物炭对NH_(4)^(+)的吸附量可达19.12 mg·g^(-1),符合Langmuir模型,吸附机理主要是表面配位和离子交换反应。最佳热再生参数如下:温度为200℃,保护气为N_(2),流速为0.5 L·min^(-1),以5℃·min^(-1)的升温速率再生1 h。饱和生物炭首次吸附再生率为99.59%,经10次吸附-再生循环后,吸附再生率仍达89.55%,失重率小于5%。通过热重-红外联用仪(TG-IR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面及孔隙度分析和扫描电子显微镜(SEM)等多种手段进行表征,结果表明,多次循环热再生可破坏饱和生物炭表面的C=O、—OH和—COOH等含氧官能团,同时部分吸附位点被永久占用,导致吸附再生率逐渐下降。热再生可实现饱和生物炭中绝大部分氨氮的热解脱附,有效恢复生物炭孔隙结构和表面含氧官能团的吸附位点。 展开更多
关键词 沼渣 生物炭 热再生 氨氮
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