多孔炭材料在能量儲存以及CO2吸附的研究.pdf

1、本論文圍繞新型多孔炭材料的制備，能量儲存以及CO2吸附分離性能的研究展開工作。制備了一系列不同孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)的多孔炭，在能量儲存和CO2吸附分離方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
　　選擇商業(yè)活性炭為原料，通過Fe負(fù)載，經(jīng)過高溫活化制備出發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的炭材料。在活化過程中，生成的氧化鐵和碳發(fā)生二次反應(yīng)，刻蝕出更多的孔隙結(jié)構(gòu)。在77K和1bar下，炭材料的最大氫氣吸附量達(dá)到了2.96wt％;在273K和298K下，炭材料的最大CO2吸附量分

2、別為26.2wt％和16.4wt％。該炭材料作為載體負(fù)載MnO2，顯示了良好的電化學(xué)性能，在電流密度為1A/g的條件下，比電容達(dá)到了456F/g。
　　選擇殼聚糖為原料，通過水熱碳化和KOH活化制備出發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的含氮炭材料。炭材料的孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)可以通過調(diào)節(jié)活化溫度和活化劑用量來調(diào)控，且表現(xiàn)出優(yōu)異的氣體吸附性能和電容性。在77K和1bar下，炭材料的最大氫氣吸附量達(dá)到了2.71wt％，在20bar下達(dá)到了6.77wt％;在2

3、73K和298K下，炭材料的最大CO2吸附量分別為29.2wt％和19.5wt％;在電流密度為0.2A/g的條件下，炭材料的比電容達(dá)到了366F/g。
　　選擇鄰苯二胺為原料，通過原位聚合和KOH活化制備出孔隙發(fā)達(dá)的含氮炭材料，且具有豐富的表面化學(xué)性質(zhì)。在77K和1bar下，炭材料的儲氫量在2.0-2.5wt％之間;在273K和298K下，CO2吸附量分別在23.8-28.2wt％和14.1-17.2wt％之間。在電流密度為0.2

4、A/g的條件下，比電容達(dá)到了303F/g，當(dāng)電流密度增加到10A/g時，電極的比電容仍保持原來電容的77％。通過一步原位還原直接將RuCo納米顆粒負(fù)載在炭材料表面，該催化劑對氨硼烷水解具有很好的催化效果，在室溫下TOF達(dá)到了495molH2/min/(mol Ru)，且顯示出良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　選擇精氨酸和葡萄糖為原料，通過水熱碳化和KOH活化制備出孔隙發(fā)達(dá)的含氮炭材料。該體系主要以微孔為主，孔徑分布較窄且含氮量較高，因此表現(xiàn)