导读:本文包含了碳微球论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超级电容器,氮掺杂碗状空心碳微球,碗状空心碳微球,比电容
碳微球论文文献综述
易文洁,陈宪宏,朱裔荣[1]（2019）在《氮掺杂碗状空心碳微球的制备及其在超级电容器中的应用》一文中研究指出针对碳电极材料存在比电容小、能量密度低的问题,采用异质成核合成路径制备了新型的碗状空心碳微球,进一步以尿素为氮源,通过水热法制备了高性能氮掺杂碗状空心碳微球。采用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪、傅立叶红外光谱仪和X射线光电子能谱分析仪对碗状空心碳微球和氮掺杂碗状空心碳微球的形貌及结构进行表征,并分析了氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能。实验结果表明:氮掺杂对碗状空心碳微球的电化学性能有显着的改善,在1 A/g的电流密度下,氮掺杂碗状空心碳微球的比电容(235.5 F/g)远高于碗状空心碳微球的比电容(121.0 F/g),此外,氮掺杂碗状空心碳微球在3 A/g的电流密度下循环5 000次后,其比电容保持率为78.3%。(本文来源于《包装学报》期刊2019年05期）
黄麟竣,曹鑫鑫,潘安强,陈婧,孔祥忠[2]（2019）在《磷掺杂碳微球封装双金属磷化物在钠离子电池和电催化析氢中的应用（英文）》一文中研究指出过渡金属磷化物由于其独特的物理化学特性,在钠离子电池和电催化析氢反应领域被广泛研究.然而,过渡金属磷化物存在严重团聚和动力学迟缓等问题.本研究将双金属磷化物(Ni_2P/Zn P_4)嵌入到P掺杂的碳微球中,得到的纳米材料具有结构稳定、电荷转移快和活性位点丰富等优势.结果表明,结构优化的Ni_2P/Zn P_4复合材料作为钠离子电池负极材料具有良好的电化学性能,包括高比容量、循环稳定和倍率性能佳等.同时, Ni_2P/Zn P_4复合材料也表现出良好的电催化析氢性能,其过电势为62 mV, Tafel斜率为53 m V dec~(-1),且稳定性良好.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年12期）
徐嘉圻,白波,胡娜,王洪伦[3]（2019）在《磺酸基化多孔酵母碳微球制备及其吸附性能研究》一文中研究指出以酵母和羟乙基磺酸水溶液为原料,在200℃下一步水热合成了磺酸基化多孔酵母碳微球。以SEM、EDS、XRD、FTIR、BET、Zeta电位分析等为表征手段。SEM和XRD结果表明,改性酵母微球为荔枝状结构,同时改性前后,无定形碳的结构没有发生变化。Zeta电位和FTIR图谱分析表明,酵母碳表面成功负载了磺酸基团。采用中和滴定的方法测得产物表面磺酸基团的含量,该材料具有优异的吸附性能。以亚甲基蓝为吸附对象,通过研究不同浓度的亚甲基蓝、pH对吸附过程的影响,该吸附过程遵循二阶动力学方程,粒内扩散是整个吸附过程的速率控制步骤。(本文来源于《应用化工》期刊2019年11期）
于慧,陈燕飞,郭会琴,马文天,李晶[4]（2019）在《一锅水热法制备全氟辛磺酸盐印迹碳微球及其吸附性能研究》一文中研究指出采用废弃油茶籽壳生物质作为碳源,以全氟辛烷磺酸盐(PFOS)作为模板分子,间苯叁酚为添加剂,通过一锅水热法制备了具有PFOS印迹的水热碳微球(PFOS-MIC)。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积和孔径分布仪(BET)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重/差热综合分析仪(TG/DTA)等对其进行了表征。PFOS印迹碳微球粒径约1.5μm,内部由大量缔合氢键形成印迹位点。考察了此印迹碳微球对水中PFOS的吸附性能,如吸附动力学、pH值影响、吸附等温线及吸附选择性。结果表明,非印迹碳微球和印迹碳微球对PFOS的吸附动力学均符合拟二级动力学模型(R~2>0.994),在20℃,pH=3条件下,吸附平衡时间分别为1.5和3.0 h;酸性条件有利于PFOS的吸附;吸附等温线数据符合Langmuir吸附模型(R~2>0.993),20℃下最大吸附量分别为2930和5380μg/g。选择性实验结果表明,在结构类似物共存的条件下,印迹碳微球对PFOS具有较好的吸附选择性。(本文来源于《分析化学》期刊2019年11期）
孙渊,张栋,孙利[5]（2019）在《碳微球的纳米压痕弹塑性行为的研究》一文中研究指出通过光学显微镜和原子力显微镜观察到碳微球的结构,采用纳米压痕法研究碳微球的压痕弹塑性行为以及基体效应,分析了载荷作用下最大压痕深度、弹性回弹量、弹性能和弹性回复率等弹性性能。研究表明:碳微球在最大压痕深度与微球半径的比值(h_m/R)超过0.1时,其压痕行为受到基体的影响,在载荷为75μN下,h_m/R为0.16～0.17时,所测得的接触弹性模量值误差将接近50%,并随着载荷的增加,h_m/R增加,误差也随之增加;碳球的回弹率和弹性回复能力随着载荷的增加而下降,说明在较高载荷下产生了较大的不可回复的塑性变形和储存了较大的弹塑性能。(本文来源于《上海电机学院学报》期刊2019年03期）
张牮[6]（2019）在《木质素基碳微球的制备及其储锂性能的研究》一文中研究指出硬碳材料具有超过传统石墨材料的放电容量,是锂离子电池理想的新型负极材料之一。本文针对传统硬碳材料前驱体不可再生、环境污染严重等缺点,以木质素磺酸钠为原料,制备了硬碳微球材料并对其进行了氮掺杂及催化石墨化改性研究,采用SEM、TEM、XRD、Raman、EA、TG/DTG及恒流充放电测试、循环伏安、交流阻抗测试等测试方法对所制材料进行了分析,取得的主要成果如下:(1)采用水热法成功制备得到木质素基碳微球材料。木质素磺酸钠浓度、水热反应温度和时间、水热产物热解温度是影响碳微球材料粒径与球形度、石墨微晶结构完善性以及充放电性能的主要因素。当原料浓度为40 g·L~(-1),水热反应温度为230℃,反应时间为12 h,热解处理温度为600℃时,所制备碳材料颗粒大小适中,球形度好,石墨微晶结构相对较完善。其0.1 C充放电可逆容量达389.4 mAh·g~(-1),首轮充放电库伦效率为43.6%,1 C充放电容量达180 mAh·g~(-1)且循环稳定。(2)将叁聚氰胺与木质素磺酸钠一起水热碳化,成功制备得到掺氮量较高的改性碳微球材料。所引入氮原子包含较多石墨氮和吡啶氮以及一定量的吡咯氮,在适当增加缺陷的同时增强了材料的石墨化程度与导电性,从而明显降低材料/电解液界面阻抗,比较显着提升充放电性能。当原料/氮源质量比例为1.6时,所制备碳微球材料0.1 C充放电可逆容量达到475.6 mAh·g~(-1),首轮充放电库伦效率提升至53.1%,1 C倍率下充放电容量达260 mAh·g~(-1)且循环稳定。(3)水热产物热解时引入铁、硼催化剂显着提升了所制碳微球材料的石墨化程度,从而大幅提高首轮充放电库伦效率与倍率性能。添加6%质量分数铁粉进行催化石墨化改性,所制碳微球材料0.1C充放电可逆容量为342.3 mAh·g~(-1),首轮充放电库伦效率提升至73.8%,2C倍率下的容量高达190 mAh·g~(-1)。引入硼元素实现硼/铁共催化石墨化,使得碳微球材料表面石墨层结构得到延长,增加了石墨化程度,进一步降低了材料/电解液界面阻抗。其0.1 C充放电可逆容量提高至344.8 mAh·g~(-1),首轮库伦效率进一步提升至76%,2 C倍率下的容量进一步提升至200 mAh·g~(-1)以上。(本文来源于《北京石油化工学院》期刊2019-06-25）
曹越超,李尚真,冯茹,张耀达,余建国[7]（2019）在《碱性水溶液表面性质对中空碳微球超级电容器性能影响》一文中研究指出在碱性水溶液中添加乙醇来改变该电解液的表面性质,通过测定接触角来判断电解液与中空碳微球电极材料的相容性,进而探讨乙醇的添加对中空碳微球超级电容器性能的影响。结果显示,随乙醇添加量的增加,电极与电解液的接触角从133.21o变成了45.4o;但是电极的比容量随乙醇量的不断增加,呈现先增大后减小的变化。这表明了适量的乙醇才可以提高碳材料的超级电容器性能。(本文来源于《化工管理》期刊2019年18期）
李博,田凌溪,马文天,郭会琴,李可心[8]（2019）在《油茶籽壳水热碳微球在不同溶液中的分散性研究》一文中研究指出以废弃油茶籽壳为原料,在间苯叁酚助剂存在下,通过低温水热碳化法制备出碳微球颗粒。并将等量的碳微球颗粒置于不同pH值的水溶液及乙醇和环己烷2种不同极性有机溶液中,对其分散性进行了研究,并结合碳微球的FT-IR、XPS性能,对影响其分散性的原因进行了探讨。通过实验结果分析可知,不同pH、极性介质的溶液分别是通过使碳微球表面呈现出不同的阴阳离子特性或与碳微球之间形成分子间氢键,从而影响其在不同溶液中的分散性。由此解释了碳微球的分散性在碱性溶液中强于酸性溶液,在极性有机溶液中分散性最好,而在非极性有机溶液中几乎无法分散开来的原因。实验结果将为油茶籽壳水热碳微球在不同pH及不同极性介质中的实际应用提供了一定的基础参考数据。(本文来源于《南昌航空大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
贾东森[9]（2019）在《碳微球表面性质调控对其负载铜催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响》一文中研究指出碳材料负载Cu催化剂在甲醇氧化羰基化合成DMC反应中显示出较高的催化活性和选择性,其中Cu物种的分散度和价态是影响催化剂性能的关键因素。碳微球是一种新型碳材料,具有粒径均匀可调、比表面积高、结构丰富和表面性质易修饰等优点。将Cu物种限域到碳球介孔孔道或空腔中可有效提高活性Cu物种的分散度,抑制其在反应过程中发生团聚,但活性Cu物种在反应过程中会发生较大程度的氧化,导致催化剂失活较快。同时,碳球壳层和介孔对反应物和产物分子的传质和扩散有一定的阻碍作用,会降低催化反应速率。若将Cu物种负载于碳球表面,可大大减小反应中分子扩散阻力,从而提高催化反应速率。同时,通过调控碳球的表面性质,可提高Cu物种的分散度,并抑制其在反应过程中发生氧化,进而提高催化剂的活性和稳定性。本论文分别合成了表面缺陷密度不同的有序微孔碳球和原位N掺杂碳球,然后以其为载体制备出表面负载Cu催化剂,用于甲醇氧化羰基化合成DMC。通过多种表征和催化性能评价,研究了载体的表面性质对催化剂的结构、组成以及催化甲醇氧化羰基化反应性能的影响。主要研究内容如下:(1)以苯酚(R)和甲醛(F)为碳源,叁嵌段聚合物F127为模板剂,采用乳液聚合法在不同的原料浓度下合成的碳球(CS-1、2、3)具有类似的有序微孔结构,且比表面积和孔容等织构性质也较为相似。随着合成原料浓度提高,CS粒径逐渐增大,CS表面缺陷密度也随之提高。(2)Cu/CS催化剂中Cu物种均匀分散于CS载体的外表面,且主要落位于碳球微孔孔口处。随着CS载体表面缺陷密度的增加,Cu物种颗粒尺寸减小,分散度逐渐提高。同时,增加CS载体表面缺陷密度能够增强载体与Cu物种间的相互作用力,促进CuO自还原为活性物种Cu_2O和Cu。其中,CS-1载体的表面缺陷密度最大,Cu物种分散度和活性Cu物种含量最高,催化性能最佳,STY_(DMC)和C_(CH3OH)分别达到276.6mg/(g_(cat)·h)和3.4%。(3)以盐酸多巴胺(DA)作为含氮碳源,采用低温水热法在不同碳化温度下合成的聚多巴胺碳球(PDA-T)均为平均直径500nm左右的微孔碳球。随着碳化温度的升高,PDA-T载体的石墨化程度越来越高,碳骨架中的Sp3 C逐渐转变为Sp2 C,当碳化温度达到700℃及以上时,Sp3 C全部逐渐转变为Sp2 C;同时,载体的总N含量逐渐减少,含N基团由吡咯N逐渐转变为吡啶N,再转变为石墨N。(4)Cu/PDA-T催化剂中Cu物种均匀分散于PDA-T的外表面。载体中的吡啶N和石墨N是影响催化剂中Cu物种分散度的主要原因,且两种含N基团总含量越大,Cu物种分散度越高。PDA-T载体中的含N基团能够增强载体与Cu物种之间的相互作用力,稳定Cu物种的价态,抑制Cu物种被还原或者氧化,且载体的N含量越高,抑制作用越强。PDA-500载体由于其碳骨架中含有部分Sp3 C,使得其电子阻抗较高,导电性较差,不利于反应中的电子传递,催化剂的STY_(DMC)、C_(CH3OH)和TOF_(DMC)仅为20.6mg/(g_(cat)·h)、0.6%和0.2h~(-1)。Cu/PDA-700中Cu物种粒径最小,分散度最高,表现出最佳的催化性能,其STY_(DMC)、C_(CH3OH)和TOF_(DMC)分别达到278.1mg/(g_(cat)·h)、3.6%和3.3h~(-1)。(5)活性Cu物种的团聚和氧化是造成催化剂失活的两个原因,且团聚是最主要的原因。载体的表面缺陷或含氮基团能够抑制反应过程中活性Cu物种的氧化,但表面缺陷密度大或N含量高的催化剂中Cu物种颗粒尺寸较小,表面能较高,容易发生团聚,导致催化剂失活较快。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
杜果[10]（2019）在《动态模板法可控合成多级孔结构硅、碳微球及应用》一文中研究指出多级孔纳米材料是近年来发展起来的一种新型多孔材料,它不同于传统的单一孔道结构的多孔材料,具有两种或两种以上的孔道结构,或同时包含多种不同孔径尺寸的同级孔结构。这种独特的孔道结构使其具有较大的比表面积,较高的孔容积及丰富的孔道结构,良好的热稳定性,优异的物理化学稳定性等特点。近年来,多级孔材料由于具有上述优异的性能而被广泛的应用于生物医药、催化、环境能源等领域。在众多的无机多级孔材料中,硅基多级孔材料和碳基多级孔材料由于具有较大的比表面积、热稳定性和水热稳定性良好以及物理化学性质稳定等优点,而被广泛研究并应用于众多领域。目前,虽然已经有部分研究报道了硅基多级孔材料和碳基多级孔材料的合成,然而仍然存在一些未解决的问题,如材料的形貌和尺寸难以控制、制备过程中需要多种模板、操作过程繁琐、对环境造成一定的影响、成本较高等等。本文旨在开发出简单高效的无机多级孔材料的合成方法,实现对材料形貌和尺寸的精确控制,在以合成方法为研究重点的基础上,考察了合成的无机多孔材料在催化以及能源存储领域的应用。本论文主要包括以下两个方面:1.氨基功能化笼状多级孔空心SiO_2微球的合成及其在催化领域的应用研究具有多级孔壳层结构的空心二氧化硅微球在固载、催化以及药物传送系统等领域表现出巨大的应用价值,而引起人们的广泛关注。然而,关于多级孔空心二氧化硅材料的合成仍面临巨大的挑战。我们将动态模板机理引入到空心多级孔二氧化硅材料的合成中。以阴离子聚电解质聚丙烯酸(PAA)和阳离子表面活性剂氯代十六烷基吡啶(CPC)为模板剂,PAA和CPC在碱性条件下通过电荷作用共组装形成有机复合物介晶,以有机复合物介晶为模板,以正硅酸乙酯为硅源,3-氨基叁乙氧基硅烷(APTS)为氨基硅源,来合成具有空心结构的多级孔二氧化硅微球。通过简单调节氨基硅源的添加量,探究3-氨基叁乙氧基硅烷对所制备的二氧化硅微球的形貌和孔结构的影响,并进一步探讨了空心多级孔二氧化硅微球的合成机理。通过扫描电镜、透射电镜、氮气吸附、X射线衍射等手段对合成的样品的形貌和结构进行一系列表征分析。结果表明通过“动态模板”方法,调节氨基硅源的添加量,合成出具有空心结构的二氧化硅材料,且壳层有介孔和尺寸较大的二次纳米孔分布,制得注意的是材料壳层结构被均匀修饰了氨基官能团,这种独特的空心结构以及有机官能团将使其在实际应用中具有巨大的应用价值。随后,以合成的空心多级孔二氧化硅微球为催化剂载体,制备了二氧化硅负载的贵金属纳米颗粒催化剂,并评价了其催化还原对硝基苯酚的催化性能。结果表明,该催化剂具有较高的催化效率和循环使用寿命。2.叁维沟壑状多级孔碳材料的可控合成、活化及超级电容特性研究在多级孔结构碳材料中,微孔通常会大幅度提高材料的比表面积,从而提高双电层电容,而介孔则作为离子快速传输的通道,加速离子迁移的动力学过程,大孔可用作离子缓冲-储存容器,可以在高电流密度下改善EDLC的功率性能。目前,制备具有互连大孔和介孔结构的多级孔结构的纳米碳材料所面对的巨大挑战在于如何使孔道在材料中的排列具有长程有序性。我们采用动态模板法一步合成出了具有叁维沟壑状结构的多级孔纳米碳材料(SHNC),并将其作为电极材料研究其超级电容特性。我们以阴离子聚电解质聚丙烯酸(PAA)和阳离子表面活性剂(CPC)在碱性条件下形成的复合物介晶为模板,正硅酸乙酯(TEOS)形成的二氧化硅为支撑骨架,蔗糖为碳源进行碳材料的合成。合成出的SHNCMs同时具有相互连通的微孔、有序排列的介孔以及尺寸较大的二次纳米孔,此外,通过简单地调节体系中蔗糖和PAA的添加量,可以调控SHNCMs的孔结构以及孔隙率。随后,通过使用氢氧化钾作为活化剂,还制备了活化了的沟壑状多级孔碳材料(ASHNCMs)。将SHNCMs作为电极材料应用于超级电容器并检测其电化学性能,结果显示该材料具有优异的电容性能,包括高比电容,高倍率性能,低等效电阻和出色的循环稳定性。(本文来源于《湖南工业大学》期刊2019-05-31）
碳微球论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
过渡金属磷化物由于其独特的物理化学特性,在钠离子电池和电催化析氢反应领域被广泛研究.然而,过渡金属磷化物存在严重团聚和动力学迟缓等问题.本研究将双金属磷化物(Ni_2P/Zn P_4)嵌入到P掺杂的碳微球中,得到的纳米材料具有结构稳定、电荷转移快和活性位点丰富等优势.结果表明,结构优化的Ni_2P/Zn P_4复合材料作为钠离子电池负极材料具有良好的电化学性能,包括高比容量、循环稳定和倍率性能佳等.同时, Ni_2P/Zn P_4复合材料也表现出良好的电催化析氢性能,其过电势为62 mV, Tafel斜率为53 m V dec~(-1),且稳定性良好.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碳微球论文参考文献
[1].易文洁,陈宪宏,朱裔荣.氮掺杂碗状空心碳微球的制备及其在超级电容器中的应用[J].包装学报.2019
[2].黄麟竣,曹鑫鑫,潘安强,陈婧,孔祥忠.磷掺杂碳微球封装双金属磷化物在钠离子电池和电催化析氢中的应用（英文）[J].ScienceChinaMaterials.2019
[3].徐嘉圻,白波,胡娜,王洪伦.磺酸基化多孔酵母碳微球制备及其吸附性能研究[J].应用化工.2019
[4].于慧,陈燕飞,郭会琴,马文天,李晶.一锅水热法制备全氟辛磺酸盐印迹碳微球及其吸附性能研究[J].分析化学.2019
[5].孙渊,张栋,孙利.碳微球的纳米压痕弹塑性行为的研究[J].上海电机学院学报.2019
[6].张牮.木质素基碳微球的制备及其储锂性能的研究[D].北京石油化工学院.2019
[7].曹越超,李尚真,冯茹,张耀达,余建国.碱性水溶液表面性质对中空碳微球超级电容器性能影响[J].化工管理.2019
[8].李博,田凌溪,马文天,郭会琴,李可心.油茶籽壳水热碳微球在不同溶液中的分散性研究[J].南昌航空大学学报(自然科学版).2019
[9].贾东森.碳微球表面性质调控对其负载铜催化剂甲醇氧化羰基化反应性能的影响[D].太原理工大学.2019
[10].杜果.动态模板法可控合成多级孔结构硅、碳微球及应用[D].湖南工业大学.2019
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