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CoTCPP MOF/CNT/TiO_(2)复合催化剂的制备及其光降解对硝基苯酚的性能研究
1
作者 夏爱清 邢翠娟 +3 位作者 胡洁 于玲 李伟涛 韩硕达 《现代化工》 北大核心 2026年第4期135-140,共6页
利用溶剂热法制备了四羧基苯基钴卟啉有机框架材料(CoTCPP MOF),用不同质量配比的钴卟啉MOF、TiO_(2)和多壁碳纳米管为原料,通过回流反应得到6种新型复合催化剂,采用红外光谱、紫外光谱、X射线衍射、场发射扫描电镜对合成的产物进行表征... 利用溶剂热法制备了四羧基苯基钴卟啉有机框架材料(CoTCPP MOF),用不同质量配比的钴卟啉MOF、TiO_(2)和多壁碳纳米管为原料,通过回流反应得到6种新型复合催化剂,采用红外光谱、紫外光谱、X射线衍射、场发射扫描电镜对合成的产物进行表征,并研究了其对硝基苯酚(4-NP)溶液的光催化降解性能。结果表明,5 mg 2%(质量分数)CoTCPP MOF/CNT/TiO_(2)催化剂加入到40 mL对硝基苯酚溶液在氙灯照射下降解4-NP的性能最好,5 h降解效率可达90%以上。 展开更多
关键词 钴卟啉MOF 多壁碳纳米管 光催化 对硝基苯酚
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还原铁粉对工业硅炉底料碳化硅物相转变机理研究
2
作者 张少博 陈正杰 +3 位作者 张永航 胡议友 罗喷 马文会 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
在工业硅冶炼过程中矿热炉内会产生大量的炉底料,为了解决炉底料引起的炉底上涨、设备损坏等问题,采用加铁粉的方法以去除炉底料中的碳化硅.结果表明:通过加入铁粉焙烧,可以使SiC转变成Fe3Si.加铁焙烧的最佳条件:还原铁粉添加量为3 g,... 在工业硅冶炼过程中矿热炉内会产生大量的炉底料,为了解决炉底料引起的炉底上涨、设备损坏等问题,采用加铁粉的方法以去除炉底料中的碳化硅.结果表明:通过加入铁粉焙烧,可以使SiC转变成Fe3Si.加铁焙烧的最佳条件:还原铁粉添加量为3 g,熔炼温度为1400℃,焙烧时间为60 min.当温度高于1400℃时,焙烧产物会生成线状的SiC,并且随温度的升高越来越多.添加剂中的Fe最终以Fe3Si的形式存在于所得产物中,并且在产品的表面可清晰地检测到规则的球形.同时从微观表征中发现:随着加铁量增大,产物中会检测到单质碳,这是因为铁将碳化硅中的碳元素还原成了单质碳.综合分析表明,该实验结果可为解决炉底料引起的问题提供思路,对其后续增值利用提供技术支持. 展开更多
关键词 工业硅炉 炉底料 碳化硅 还原铁粉
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含“无限薄”石墨烯界面目标电磁特性分析的FDTD方法
3
作者 王飞 魏兵 李林茜 《物理学报》 北大核心 2026年第3期142-150,共9页
应用时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)方法分析目标电磁特性时,需要对目标进行空间离散.当宏观电磁目标包含“无限薄”石墨烯界面时,该界面不能进行纵向剖分,同时界面上存在面电流,使界面上的切向电场不能采用常规方... 应用时域有限差分(finite-difference time-domain, FDTD)方法分析目标电磁特性时,需要对目标进行空间离散.当宏观电磁目标包含“无限薄”石墨烯界面时,该界面不能进行纵向剖分,同时界面上存在面电流,使界面上的切向电场不能采用常规方法计算.对于含不可纵向剖分石墨烯界面的电磁目标,提出一种等效源电流(equivalent source current, ESC)-时域有限差分方法.将石墨烯界面上的面电流等效为源体电流,从而采用有源Maxwell方程,然后通过中间变量并结合处理色散介质问题的移位算子方法,得到石墨烯界面上切向电场的迭代计算式,最终实现含“无限薄”石墨烯界面目标的FDTD计算.多个算例的计算结果都和解析结果有很高的吻合度,表明该方法是正确有效的.本文方法可以推广应用于含“无限薄”导电色散界面目标电磁特性的数值分析. 展开更多
关键词 石墨烯 时域有限差分 电磁特性
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甲醇萃取精馏分离六甲基二硅氮烷电子级纯化副产物
4
作者 刘周恩 田啸宇 《现代化工》 北大核心 2026年第4期221-226,共6页
创新性地利用甲醇(MET)萃取精馏分离PBP以提取高纯MM和TMSO,并通过模拟对其进行了研究。结果表明,MET萃取精馏可分离PBP并提取含量分别为0.997 0、0.990 0 kg/kg的高纯MM和TMSO(高纯TMSO指萃取塔顶产物脱去MET后产品),收率分别为99.53%... 创新性地利用甲醇(MET)萃取精馏分离PBP以提取高纯MM和TMSO,并通过模拟对其进行了研究。结果表明,MET萃取精馏可分离PBP并提取含量分别为0.997 0、0.990 0 kg/kg的高纯MM和TMSO(高纯TMSO指萃取塔顶产物脱去MET后产品),收率分别为99.53%、99.01%;MET可全部被分离出,经脱萃取剂精馏处理后可作为萃取剂循环利用;实现上述分离效果,热耗量和冷耗量分别为105 895.94、105 715.81 kJ/kg。 展开更多
关键词 六甲基二硅氮烷电子级纯化副产物 甲醇 萃取精馏 六甲基二硅氧烷 三甲基硅醇 过程模拟
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三维网络超薄壁分级多孔炭的构筑及载硫特性
5
作者 孙涛 李嘉琦 +1 位作者 张夏兰 林起浪 《功能材料》 北大核心 2026年第1期28-34,共7页
开发可再生能源转换和存储技术是解决目前能源危机和环境污染问题的有效途径。锂硫电池因具有超高理论能量密度而被认为是一种高效的储能装置,但其硫正极在实际应用中仍面临电导率低,体积膨胀和穿梭效应等问题。为此,开发具有大比表面... 开发可再生能源转换和存储技术是解决目前能源危机和环境污染问题的有效途径。锂硫电池因具有超高理论能量密度而被认为是一种高效的储能装置,但其硫正极在实际应用中仍面临电导率低,体积膨胀和穿梭效应等问题。为此,开发具有大比表面积、高电导率和高硫负载量的基体材料具有重要意义。通过直接热解石油渣油/异丙醇铝复合物制备三维网络超薄壁分级多孔炭作为载硫基体,并采用溶剂混合-热熔法制备锂硫电池正极材料。该方法不仅显著降低了现有多孔炭载硫基体材料的制备成本,同时提高了硫负载量和活性物质利用率,最终获得了电化学性能优异的锂硫电池。 展开更多
关键词 石油渣油 分级多孔炭 三维网络 载硫基体 锂硫电池
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CO_(2)捕集-矿化一体化技术研究进展
6
作者 李子敬 刘琦 +5 位作者 王春凯 吴胜坤 叶航 张声威 张敏 鲜成钢 《现代化工》 北大核心 2026年第1期17-22,共6页
总结了近年来CO_(2)捕集-矿化一体化技术的研究进展,详细讨论了有机胺捕集体系、CO_(2)矿化过程影响因素以及CO_(2)捕集-矿化一体化循环工艺。在将该技术应用于广泛应用之前,探究在该工艺各个阶段分别加入的、能够提高捕集与解吸效率的... 总结了近年来CO_(2)捕集-矿化一体化技术的研究进展,详细讨论了有机胺捕集体系、CO_(2)矿化过程影响因素以及CO_(2)捕集-矿化一体化循环工艺。在将该技术应用于广泛应用之前,探究在该工艺各个阶段分别加入的、能够提高捕集与解吸效率的催化剂类型,以及选取和制备晶型控制剂以合成高附加值产物,将是该技术下一步发展的重要方向。 展开更多
关键词 二氧化碳 有机胺 碳捕集 矿物碳酸化 捕集-矿化一体化技术
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硅烷偶联剂改性氧化石墨烯/土工布耐磨复合材料的制备
7
作者 叶航 晏祥高 刘元军 《印染助剂》 2026年第1期24-29,34,共7页
采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯进行表面功能化改性,随后以水性聚氨酯(PU2540)为基体,改性氧化石墨烯为功能填料,十二烷基硫酸钠为发泡剂,以发泡和涂膜工艺制备了一系列改性氧化石墨烯/PU膜,重点探讨KH550水解条件对膜耐磨性能的影响... 采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯进行表面功能化改性,随后以水性聚氨酯(PU2540)为基体,改性氧化石墨烯为功能填料,十二烷基硫酸钠为发泡剂,以发泡和涂膜工艺制备了一系列改性氧化石墨烯/PU膜,重点探讨KH550水解条件对膜耐磨性能的影响机制。结果表明,优化的水解条件可有效促进氧化石墨烯表面含氧官能团与KH550的水解产物形成稳定的共价键,显著增强氧化石墨烯与PU基体的界面结合强度。经马丁代尔耐磨测试证实,表面改性使膜的耐磨性能实现了159.51倍的显著提升。进一步通过黏合工艺将最优耐磨性能的膜与土工布复合,系统研究了复合材料的紫外线防护性能、耐老化性能、耐腐蚀性能和亲疏水性能。与未改性复合材料相比,KH550不仅大幅提升耐磨性能,同时赋予复合材料更优异的紫外线防护性能。为开发高性能氧化石墨烯增强聚合物复合材料提供了重要的技术支撑,在功能防护材料领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 土工布 硅烷偶联剂 水性聚氨酯 十二烷基硫酸钠
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包覆沥青软化点对预氧化路径及其衍生硬炭储钠性能的调控研究
8
作者 吕小军 刁晶晶 +4 位作者 赵卿波 蔡天凤 韩冬云 杨占旭 曹祖斌 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2026年第4期171-179,共9页
本研究阐明了包覆沥青软化点对其氧化交联过程及衍生硬炭材料储钠性能的非线性作用机制。通过对低(80℃)、中(160℃)和高(260℃)三种软化点沥青的对比分析发现,80与260℃沥青在氧化过程中可引入较高氧含量(20%-25%),形成以酸酐/酯基为... 本研究阐明了包覆沥青软化点对其氧化交联过程及衍生硬炭材料储钠性能的非线性作用机制。通过对低(80℃)、中(160℃)和高(260℃)三种软化点沥青的对比分析发现,80与260℃沥青在氧化过程中可引入较高氧含量(20%-25%),形成以酸酐/酯基为主的深度交联结构,有效抑制了炭化过程中的石墨化倾向,最终获得层间距大、无序度高且闭孔丰富的硬炭材料。该材料展现出优异的储钠性能:EPOC-80和EPOC-260的首次充电容量分别达314.7与306.6 mA·h/g,首次库伦效率分别为81.3%与79.3%,并具备良好的循环稳定性和倍率性能。相比之下,中等软化点(160℃)沥青氧化后氧含量较低(约5%),交联程度不足,导致所得硬炭结构致密、层间距较小(3.46Å)、可用于储钠的有效空间有限,其容量显著降低至173.2 mA·h/g。本研究为通过前驱体软化点的精准调控以优化硬炭负极结构提供了新的设计思路与理论支撑。 展开更多
关键词 包覆沥青 软化点 预氧化 硬炭 储钠性能
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煤基氮掺杂峦型孔径分布多孔炭的制备及其电化学性能
9
作者 李婉晴 吴小燕 +4 位作者 袁超 田国亮 秦志宏 倪中海 杨小芹 《化工进展》 北大核心 2026年第1期399-409,共11页
提升活性炭双电层储能性能的关键在于合理调控多孔炭的孔径分布、进行杂原子掺杂等。本研究以山西烟煤为原料,通过添加不同比例的尿素进行炭化和KOH活化,制备了氮掺杂多级孔结构活性炭(NACs)。采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱和X射... 提升活性炭双电层储能性能的关键在于合理调控多孔炭的孔径分布、进行杂原子掺杂等。本研究以山西烟煤为原料,通过添加不同比例的尿素进行炭化和KOH活化,制备了氮掺杂多级孔结构活性炭(NACs)。采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,揭示了尿素作为掺杂剂和造孔助剂,在改善多孔炭形貌、优化孔径分布、构建高比表面积多级孔结构中的重要作用。经由500℃炭化和700℃活化制备得到的NAC-0.5展现出合理的氮含量(0.84%,原子分数)、高比表面积(3698m^(2)/g)和独特的峦型分布多级孔结构,其在三电极体系测试中具有最佳的电化学性能,在1A/g的电流密度下,比电容高达376.72F/g,在20A/g下仍具有288.03F/g的比电容,比容量保持率为76.46%。其组装成对称式超级电容器后,在1A/g电流密度下比电容为315.68F/g,当功率密度为248.67W/kg时,能量密度高达10.84Wh/kg。10A/g下循环充放电10000圈,比电容保持率为90.97%。 展开更多
关键词 超级电容器 多级孔 氮掺杂 峦型孔径分布 煤
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热处理温度对粘胶基活性碳纤维结构及催化脱硫性能的影响
10
作者 马天丽 李明松 +3 位作者 吕莉 唐盛伟 张涛 唐文翔 《无机盐工业》 北大核心 2026年第3期112-118,共7页
“双碳”背景下,传统的石灰石-石膏法烟气脱硫技术的主导地位面临巨大的挑战。炭法脱硫能将SO_(2)催化氧化转化为产物硫酸,实现硫资源回收,是一种具有广阔应用前景的新型脱硫技术。通过对粘胶基活性碳纤维(ACF)高温热处理前后的物理结... “双碳”背景下,传统的石灰石-石膏法烟气脱硫技术的主导地位面临巨大的挑战。炭法脱硫能将SO_(2)催化氧化转化为产物硫酸,实现硫资源回收,是一种具有广阔应用前景的新型脱硫技术。通过对粘胶基活性碳纤维(ACF)高温热处理前后的物理结构和表面化学结构变化进行研究,探讨热处理ACF的结构变化对催化氧化SO_(2)性能的影响。在高浓度模拟烟气SO_(2)、O_(2)、H_(2)O体积分数分别为0.2%、10%、20%,脱硫温度为80℃,体积空速为600 h^(-1)条件下,未经热处理的ACF-O的穿透硫容仅为21 mg/g,1000℃高温热处理1 h后其穿透硫容达到153 mg/g,是ACF-O的7倍以上。结果表明,1000℃高温热处理有利于粘胶基ACF表面酸性含氧官能团的分解和含氮官能团向石墨氮的转化,使热改性ACF的表面碱性提高、边缘结构缺陷增多、内部电子传导能力增强、比表面积增大,进而促进SO_(2)和O_(2)的吸附、活化和催化氧化,在烟气含水的体系下最终形成产物硫酸。 展开更多
关键词 非金属催化 烟气脱硫 SO_(2) 粘胶基活性碳纤维
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石墨电极生产关键工序安全隐患识别与控制措施分析
11
作者 杨坤涛 赵志雄 《中国科技期刊数据库 工业B》 2026年第1期001-004,共4页
石墨电极作为高温电弧炉及其他冶金工业中不可替代的导电材料,在钢铁生产、冶金合金熔炼及特种金属加工中发挥着核心作用。每一道工序均伴随高温操作、化学品使用、粉尘产生和机械运转等多种危险因素,对作业环境和人员作业条件提出了较... 石墨电极作为高温电弧炉及其他冶金工业中不可替代的导电材料,在钢铁生产、冶金合金熔炼及特种金属加工中发挥着核心作用。每一道工序均伴随高温操作、化学品使用、粉尘产生和机械运转等多种危险因素,对作业环境和人员作业条件提出了较高要求。生产过程中,粉状石油焦、针状焦及多种助剂可能形成易燃可爆粉尘,化学溶液具有强腐蚀性,高温工序温度可达数百度,同时机械设备连续运转产生剪切力和冲击力,烟气和蒸气排放中包含多种刺激性及窒息性气体,这些因素叠加增加了作业风险的复杂性和突发性。因此,本文通过对石墨电极生产关键工序安全隐患进行系统识别,并提出针对性防护措施,旨在降低事故发生概率,保障作业人员健康和生产连续性。 展开更多
关键词 石墨电极 生产 关键工序 安全隐患识别 控制措施
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炭黑生产过程中能耗优化的关键措施研究
12
作者 白云鑫 何飞 +1 位作者 李柄岩 文云席阳 《中国科技期刊数据库 工业A》 2026年第1期015-018,共4页
炭黑作为橡胶、塑料、油墨等行业的关键原材料,其生产过程普遍面临高能耗挑战,优化能耗已成为行业可持续发展的核心议题。本研究聚焦于炭黑生产过程中炉法工艺的能耗构成,深入剖析了原料油消耗、燃料气使用、电力驱动及热能散失等关键... 炭黑作为橡胶、塑料、油墨等行业的关键原材料,其生产过程普遍面临高能耗挑战,优化能耗已成为行业可持续发展的核心议题。本研究聚焦于炭黑生产过程中炉法工艺的能耗构成,深入剖析了原料油消耗、燃料气使用、电力驱动及热能散失等关键耗能环节。通过系统梳理当前生产实践面临的瓶颈与制约因素,结合先进技术与工艺创新,本研究重点提出了一系列针对性、可操作性强的能耗优化关键措施,包括高值化原料预处理工艺革新、高效节能新型反应炉开发、尾气废热梯级利用技术升级、全过程智能控制系统集成以及精益化管理体系构建。 展开更多
关键词 炭黑生产 能耗优化 工艺改进 废热利用 智能控制
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单壁碳纳米管应用在CVD法硅碳负极体系中的探索
13
作者 石博 李洋 许永成 《辽宁化工》 2026年第2期294-298,共5页
单壁碳纳米管(SWCNTs)因其独特的物理性能和导电特性,在锂离子电池领域展现出巨大的应用潜力。本研究系统探讨了单壁碳纳米管在化学气相沉积(CVD)法制备的硅碳负极体系中的性能优化作用。通过对比实验发现,相较于传统多壁碳纳米管(MWCNT... 单壁碳纳米管(SWCNTs)因其独特的物理性能和导电特性,在锂离子电池领域展现出巨大的应用潜力。本研究系统探讨了单壁碳纳米管在化学气相沉积(CVD)法制备的硅碳负极体系中的性能优化作用。通过对比实验发现,相较于传统多壁碳纳米管(MWCNTs),单壁碳纳米管能够在负极材料中构建更为完善的三维导电网络,显著提升电池的克容量、首次库伦效率、循环稳定性以及倍率性能。特别值得注意的是,在-15℃低温环境下,采用单壁碳纳米管的电池仍能保持高容量,展现出优异的低温适应性。这些性能提升主要归因于单壁碳纳米管的独特结构,能够有效抑制硅材料的体积膨胀,同时建立高效的电子/离子传输通道。 展开更多
关键词 单壁碳纳米管 CVD法硅碳负极 锂离子电池 导电网络
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钠离子电池糖基硬炭负极材料的可控制备技术研究进展
14
作者 陶丽达 徐春明 +1 位作者 冯锐 肖志华 《石油炼制与化工》 北大核心 2026年第2期45-54,共10页
硬炭因其丰富的闭孔结构和较大的层间距,被视为钠离子电池的理想负极材料,但其实际应用受限于低首次库仑效率、高倍率性能不足、制备工艺复杂等问题。糖类作为合成硬炭常用的前躯体,直接高温碳化易发泡,产生大量开孔,导致闭孔体积不足... 硬炭因其丰富的闭孔结构和较大的层间距,被视为钠离子电池的理想负极材料,但其实际应用受限于低首次库仑效率、高倍率性能不足、制备工艺复杂等问题。糖类作为合成硬炭常用的前躯体,直接高温碳化易发泡,产生大量开孔,导致闭孔体积不足且分布不均,进而影响钠离子存储性能。通常情况下,采用水热法、预氧化法、分子交联法和模板法等技术能够增大糖基硬炭材料的层间距和闭孔体积,进而提升储钠性能,解决上述问题。基于此,综述了以糖类为前躯体制备硬炭负极材料的相关技术研究进展,讨论了糖基硬炭钠电负极材料所面临的问题和研究方向,为高性能硬炭负极材料的可控制备提供了新思路。 展开更多
关键词 糖基硬炭负极材料 可控制备技术 钠离子电池 微观结构 储钠性能
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煤矸石高温发泡法制备不同主晶相泡沫陶瓷及其性能研究
15
作者 汪洋洋 杜娟 +1 位作者 孟凡会 李忠 《无机盐工业》 北大核心 2026年第3期96-105,共10页
煤矸石成分复杂、高值化利用难度大。以煤矸石为主要原料,通过添加辅料并采用高温发泡法制备3种主晶相分别为堇青石相、钙长石相和莫来石相的泡沫陶瓷,研究不同原材料配比组成的混合原料中Mg、Ca和Na含量对泡沫陶瓷不同主晶相含量的影... 煤矸石成分复杂、高值化利用难度大。以煤矸石为主要原料,通过添加辅料并采用高温发泡法制备3种主晶相分别为堇青石相、钙长石相和莫来石相的泡沫陶瓷,研究不同原材料配比组成的混合原料中Mg、Ca和Na含量对泡沫陶瓷不同主晶相含量的影响规律,结合测试表征结果,探究不同原料及原料配比对泡沫陶瓷主晶相含量及性能的影响规律,并分析不同主晶相泡沫陶瓷的潜在应用前景。增加混合原料中MgO/SiO_(2)质量比可使泡沫陶瓷样品中堇青石相含量增加,当堇青石相含量为86.7%(质量分数,下同)时样品的开孔率达到85.7%,可用作吸音、隔音材料。当混合原料中CaO/SiO_(2)质量比达到0.086时,样品中钙长石相含量为91.1%,吸水率达到225.9%,可用在吸水材料领域。当Na_(2)O/SiO_(2)质量比达到0.064时,莫来石相含量为90.7%,样品的抗压强度为1.6 MPa,闭孔率达到84.4%,可用作墙体保温材料。该研究为不同地区煤矸石的高值化利用提供借鉴与指导。 展开更多
关键词 泡沫陶瓷 煤矸石 堇青石相 钙长石相 莫来石相
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天然气制乙炔副产炭黑的改性及其在超级电容的应用研究
16
作者 宋佳 何贵楠 +4 位作者 郝剑 杨建川 沈中杰 刘海峰 刘宏明 《煤炭转化》 北大核心 2026年第1期87-99,共13页
天然气制乙炔过程中的副产炭黑(含水量>50%)通常作为废弃物付费给第三方进行处理,经济价值极低。提出了一种多尺度协同改性策略,通过机械研磨活化、KOH化学活化和焦耳热冲击相结合的方法,将副产炭黑转化为高性能导电炭黑用于超级电容... 天然气制乙炔过程中的副产炭黑(含水量>50%)通常作为废弃物付费给第三方进行处理,经济价值极低。提出了一种多尺度协同改性策略,通过机械研磨活化、KOH化学活化和焦耳热冲击相结合的方法,将副产炭黑转化为高性能导电炭黑用于超级电容器,不仅解决了工业副产物的高值化利用问题,还推动了高端导电炭黑的国产化进程。研究中,首先采用行星球磨仪对炭黑进行机械活化,降低其粒径并优化孔隙结构,使比表面积从43.24 m^(2)/g提升至94.83 m^(2)/g。随后结合KOH与焦耳热冲击技术进行高温化学活化,在炭黑中构建多级孔道结构以提升其比表面积和孔体积,调控炭黑的石墨微晶结构,使其层间距接近理想石墨的层间距,同时保持高孔隙率。改性后的多孔石墨炭比表面积达到989.39 m^(2)/g,其中介孔占比达78.9%。此值高于科琴黑ECP300JD的比表面积(817 m^(2)/g),在0.5 A/g负载下其比电容可以达到305.66 F/g,高于木质素炭化制备的碳微球的比电容(262.5 F/g)。组装成对称型超级电容器后,在5 A/g的高电流负载下循环1000次后,炭黑比电容仍可达到174.56 F/g,循环效率可保持在93.91%。在8.2 MPa下,炭黑的电导率可以达到1.12 S/mm,电阻率可以达到0.89Ω·mm,远小于乙炔炭黑电阻率的国标值3000Ω·mm。改性后的副产炭黑具有优异的导电性,可用于高性能超级电容器等新能源领域。 展开更多
关键词 副产炭黑 超级电容器 化学活化 热冲击 多孔石墨碳
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钠离子电池沥青基碳负极材料结构和形貌调控策略研究进展
17
作者 刘庆坤 闫国春 +2 位作者 李艺 张世杰 宋怀河 《低碳化学与化工》 北大核心 2026年第2期75-90,共16页
沥青作为富含芳香族结构的高碳材料,因具有来源广泛、碳含量高和成本低廉等优点,成为钠离子电池碳负极材料的优质前驱体。然而,直接热解制备的沥青基碳材料存在石墨化程度高、层间距小等缺点,导致钠离子存储空间受限。结构与形貌调控策... 沥青作为富含芳香族结构的高碳材料,因具有来源广泛、碳含量高和成本低廉等优点,成为钠离子电池碳负极材料的优质前驱体。然而,直接热解制备的沥青基碳材料存在石墨化程度高、层间距小等缺点,导致钠离子存储空间受限。结构与形貌调控策略是克服上述缺点的研究重点。综述了沥青基碳负极材料的研究进展,重点阐述了结构调控(预氧化、软/硬碳复合和杂原子掺杂)与形貌调控(构建多孔结构和碳纳米纤维膜)两种策略的技术路线与改性机理,解析了微观结构与储钠性能的构效关系,并分析了各种调控方法的优势与不足。最后分别从基础科学、材料设计和产业化应用层面对沥青基碳负极材料的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 钠离子电池 沥青基碳负极材料 结构调控 形貌调控
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基于双相弛豫理论的石墨烯中热波传播
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作者 郭旭才 陈美多 +2 位作者 谢雨珊 王鹏飞 徐松林 《物理学报》 北大核心 2026年第3期315-327,共13页
为研究石墨烯中的非稳态热波和热扩散的相互作用机制,引入热流矢量弛豫时间τq和温度梯度弛豫时间τ_T,建立了双相弛豫理论模型.分别基于Bromwich积分方法和有限差分方法讨论此模型的解析解和数值解,研究了双相弛豫时间参数B对热波与热... 为研究石墨烯中的非稳态热波和热扩散的相互作用机制,引入热流矢量弛豫时间τq和温度梯度弛豫时间τ_T,建立了双相弛豫理论模型.分别基于Bromwich积分方法和有限差分方法讨论此模型的解析解和数值解,研究了双相弛豫时间参数B对热波与热扩散相互作用和热输运模式调控机制的影响规律,揭示了三阶偏导项对局部热波扰动的独特贡献.建立锯齿形石墨烯短脉冲热冲击分子动力学模型以揭示热波与热扩散相互作用特征,并校核模型计算参数.研究结果表明:纵波、面内横波、面外横波三种模式中均存在弹性波、热波、热扩散三种热能传递方式;除面外热波波速高于面外横向弹性波波速外,其他两种热波传播速度均低于对应的弹性波波速.分子动力学模拟校核了双相弛豫理论模型计算参数的可靠性,进一步揭示了热波辐射与热扩散的相互耦合作用.本研究表明双相弛豫模型可精确描述微纳器件的非平衡热行为,可为集成电路微器件的热辐射和热扩散防护提供理论参考. 展开更多
关键词 双相弛豫模型 热波 热扩散 分子动力学模拟
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壳聚糖基吸附材料的制备及其吸附去除水中污染物的研究进展
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作者 王星宇 郑浩楠 +2 位作者 刘肖 崔世龙 蔡进军 《广西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期17-30,共14页
壳聚糖作为自然界唯一富含氨基且有阳离子聚电解质特性的多糖分子,在吸附处理水体污染物方面表现出较大潜力,但其稳定性受pH影响较大,有必要改性处理获得性能稳定的吸附材料。本文综述凝胶、复合物及其衍生氮掺杂炭等几种壳聚糖基吸附... 壳聚糖作为自然界唯一富含氨基且有阳离子聚电解质特性的多糖分子,在吸附处理水体污染物方面表现出较大潜力,但其稳定性受pH影响较大,有必要改性处理获得性能稳定的吸附材料。本文综述凝胶、复合物及其衍生氮掺杂炭等几种壳聚糖基吸附材料的制备方法及其对重金属离子和有机污染物去除研究进展,重点介绍影响吸附的主要因素与机理,同时指出壳聚糖基吸附材料面临的挑战并展望其未来发展方向。特别地,基于壳聚糖原位构筑氮掺杂炭不仅为壳聚糖类生物质资源的高值化利用提供一个方向,在吸附处理染料等有机污染物方面也有巨大潜力,有必要对壳聚糖基氮掺杂炭及其复合物在水处理领域进行深入研究。 展开更多
关键词 壳聚糖 改性 吸附剂 重金属 有机污染物 吸附 资源化利用
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钴掺杂MOF衍生分级多孔碳材料的制备及其作为锂硫电池正极性能
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作者 朱林海 孔淼 +3 位作者 张文琪 颜文进 张宇昂 唐炳涛 《精细化工》 北大核心 2026年第1期103-115,共13页
以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和四水合乙酸钴制备的钴掺杂沸石咪唑酯骨架-8(Co-ZIF-8)为前驱体、聚苯乙烯(PS)微球为模板,采用硬模板法制备了单原子钴掺杂金属有机框架(MOF)衍生分级多孔碳材料(Co-NHPC)。采用SEM、TEM、XRD、XPS、BET对C... 以2-甲基咪唑、六水合硝酸锌和四水合乙酸钴制备的钴掺杂沸石咪唑酯骨架-8(Co-ZIF-8)为前驱体、聚苯乙烯(PS)微球为模板,采用硬模板法制备了单原子钴掺杂金属有机框架(MOF)衍生分级多孔碳材料(Co-NHPC)。采用SEM、TEM、XRD、XPS、BET对Co-NHPC进行了表征。将Co-NHPC与单质硫通过熔融法制备了硫复合材料(S/Co-NHPC),通过蓝电测试系统和电化学工作站评价了S/Co-NHPC作为锂硫电池正极载硫材料的电化学性能。结果表明,Co-NHPC粒径(2μm)均一,Co元素质量分数为2.3%,Co与吡啶氮和吡咯氮通过配位的方式以单原子活性位点分布在Co-NHPC中。Co-NHPC的比表面积为1856 m^(2)/g,属于石墨化程度较低的无序碳结构;S/Co-NHPC对Li_(2)S_(6)表现出良好的吸附能力,在循环伏安曲线中具有良好的氧化还原峰对称性,赝电容行为显著,在扫速0.5 mV/s时,赝电容贡献占比达到93.7%;在0.5 C的循环充放电测试中,S/Co-NHPC具有664.1 mA·h/g的放电初始比容量,循环500次后比容量保持率为77%,平均每圈比容量衰减为0.06%。Co-NHPC大孔和介孔占比较高,对多硫化锂起到了明显的物理吸附效果。S/Co-NHPC显著提高了正极的电子转移速率,其分级多孔结构不仅可以限制多硫化锂的穿梭,还可以缓冲正极活性物质在充放电过程中的体积膨胀;钴原子通过化学吸附多硫化锂,充分参与电极反应,加快了多硫化锂的转化。 展开更多
关键词 锂硫电池 MOF 分级多孔碳材料 钴掺杂 正极材料 功能材料
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