天然石墨提纯技术研究进展
程冶平;张志军;石墨作为战略性资源，在高新技术领域应用前景广阔，其提纯技术对资源高效利用意义重大。本文详细阐述了天然石墨主要提纯方法，包括浮选法、化学浸出法(氢氟酸法和碱焙烧-酸浸法)、高温法(高温煅烧法和氯化焙烧法),并介绍了其他新兴方法。分析对比了各类方法的原理、优点与存在问题，如浮选法纯度提升有限，化学浸出法有污染且设备易腐蚀，高温法能耗高、对设备要求苛刻等。指出未来石墨提纯领域应重点开展绿色创新技术研发、完善单一提纯方法以及推进多种方法联合应用，旨在为后续研究及产业发展提供思路与方向，促进石墨资源的可持续利用。
高导热炭/炭复合材料的导热性能及制备工艺
代一辰;王坤杰;罗龙飞;高导热炭/炭(C/C)复合材料凭借低密度、高热导率、低热膨胀系数等卓越特性，在航空航天热管理领域得到广泛应用，对其导热性能及制备工艺的研究意义重大。本文深入剖析了影响高导热C/C复合材料热导率的关键因素，包括炭纤维种类、预制体结构、基体炭类型、石墨化程度以及材料密度等方面。同时，全面综述了该材料的制备工艺及其研究进展，并详细阐述了制备工艺对材料导热性能的具体影响，旨在为高导热C/C复合材料的进一步研究与优化提供参考依据。
全钒液流电池电极材料研究进展
樊勃言;郭明聪;马畅;吕晗;郑海峰;全钒液流电池(VRFB)凭借成本低、响应速度快、设计灵活、使用寿命长及安全环保等显著优势，在大型储能系统领域备受关注。经过多年研究，该技术已逐步迈向商业化阶段，但在能量密度与效率方面仍有较大提升空间。针对当前面临的瓶颈，通过本征处理、金属或金属氧化物修饰以及杂原子掺杂炭基材料修饰等手段，开发具有高电化学活性、强稳定性和低成本的电极材料，成为解决问题的关键途径。本文系统综述了VRFB储能技术的工作原理，详细介绍了电极材料的最新研究进展，并全面总结了电极材料的改性方法，最后对未来的发展方向进行了展望。
石墨烯相变蓄热地板的研究现状与前景展望
田绅;刘嘉淇;郑晨潇;刘泽勤;随着科技的不断发展，建筑领域对于新型材料的需求日益增加。石墨烯采暖技术和相变蓄热技术作为建筑领域的新兴技术，具有节能、环保等优势，在建筑节能领域有着广阔的应用前景。本文对石墨烯电热地板与相变蓄热地板辐射供暖在建筑领域的研究现状进行了综述，探讨其在建筑领域中面临的挑战及发展前景，为推动该新型材料在建筑领域的应用提供理论支持。
基于改进Mask-R-CNN网络的导电炭黑微晶结构图像识别
贾利川;权德泓;侯帅;王智星;林泳帆;展云鹏;傅明利;导电炭黑(CB)是电力电缆屏蔽料的关键组分，其品质决定着屏蔽料的应用电压等级。目前，我国中低压屏蔽料用CB已实现自主生产，但高压/超高压屏蔽料用高品质CB完全依赖进口。CB具有独特的“准石墨微晶-初级粒子-聚集体”多尺度物理拓扑结构，其中微晶结构是影响CB品质的关键因素。采用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)可定性分析CB的微晶结构，但无法量化微晶角度、尺寸等关键参数。针对CB微晶结构难以定量化难题，选择了两款商业化的CB作为研究对象，首先通过HRTEM获取了CB微晶结构，随后引入结合了空间注意力转移机制和多尺度特征融合机制的Mask R-CNN卷积神经网络，实现了HRTEM图像的自动化增强、轮廓提取、晶格条纹识别和参数提取，提高了识别准确率至93.80%,相比基准模型提高了25%,获得了能够定量化表征CB微晶结构的关键参数(晶格角度和长度),通过X射线衍射图像验证了结果的准确性。该方法为探索CB的微晶结构特征提供了新方法和新思路。
环氧化石墨烯复合导电胶制备及反应动力学研究
吴瀚;马亚波;李世杰;张进;赵建国;以环氧树脂为基体，制备了银粉导电胶，再以石墨烯与环氧树脂为原料，采用溶液共混法制备了环氧化石墨烯，将所制环氧化石墨烯加入导电胶中。对所制备的导电胶进行扫描电子显微镜、红外光谱、X射线粉末衍射、体积电阻率、力学性能与固化动力学测试。结果表明：导电胶导电性与拉伸剪切强度大幅度提升，其中银粉-环氧树脂-环氧化石墨烯导电胶体积电阻率为0.001Ω·cm,与未添加环氧化石墨烯的银粉-环氧树脂导电胶相比体积电阻率降低了99.8%。银粉-环氧树脂-环氧化石墨烯导电胶拉伸剪切强度为5.1 MPa,与未添加环氧化石墨烯的银粉-环氧树脂导电胶相比拉伸剪切强度提升了14%。相较于未添加环氧化石墨烯时，银粉-环氧树脂-环氧化石墨烯导电胶的指前因子与活化能明显提升。活化能与指前因子的提升说明其反应动力学过程的改变，是力学性能与导电性能提升的内在原因。
炭黑-白炭黑包覆材料的制备及分散性研究
张宏伟;张香兰;炭黑-白炭黑包覆材料因其孔隙发达、分散性好而广泛应用于橡胶填料、复合电极材料等。为给炭黑-白炭黑包覆材料的产业化应用提供更多的理论支持，以沉淀法制备白炭黑为基础，研究晶种法制备炭黑-白炭黑包覆材料，探讨炭黑晶种的制备方法、晶核类型、晶种加入量、硅酸钠并流速度等因素对包覆材料性能的影响。通过DBP(邻苯二甲酸二丁酯)吸油值、粒径及粒径分布、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、BET比表面积和孔径分布等表征方法，评价了包覆材料的分散性能。结果表明，以溶解法制备的炭黑晶种用于制备炭黑-白炭黑包覆材料，粒径大小为25.8μm,和原炭黑相比减小了92.6%;DBP吸油值为2.87 cm3/g,和原炭黑相比提高了129.6%;多点BET氮吸附比表面积为179.785 m2/g,和原炭黑相比提高了42.2%;炭黑-白炭黑包覆材料的分散性较原炭黑有了较大提高。
磷酸法高比表面积明胶基炭材料的制备
梁天;李海朝;随着氢能存储与CO2捕集技术的发展，高比表面积炭材料成为研究热点。本文以明胶为原料，磷酸为活化剂，炭化活化法制备了一种高比表面积亚微孔丰富的明胶基炭材料PAC,并通过BET、元素分析、红外光谱、XRD等进行表征。结果表明，所制备的PAC比表面积达到2 130.2 m2·g-1,氮元素含量为12.2%。磷酸高温活化使炭化料的碳结构更加有序，并侵蚀生成较多的亚微孔，保留了炭化料的N—H、O—H、C=C、C—N和酰胺基团等大量官能团。首次利用明胶基炭材料实现亚微孔调控，对CO2、H2的吸附量达到77.92 cm3·g-1和119.37 cm3·g-1。
活性炭制备及不同品种活性炭的研究进展
崔静,赵乃勤,李家俊活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,表面可附加特殊官能团,这些特点使活性炭的应用领域不断拓宽,对活性炭的研究也成为人们关注的热点。本文对活性炭制备原料的扩展、制备方法的研究、不同品种活性炭材料的开发现状进行了综述。
表面化学改性吸附用活性炭的研究进展
王鹏,张海禄活性炭表面官能团和杂原子的种类与数量多少决定了活性炭的表面化学性质,而化学性质决定了活性炭的化学吸附特性。通过进行表面氧化、还原以及负载增加或者消除某些基团和活性中心,可以大大改善活性炭对特定吸附质的吸附能力。文章简要介绍了活性炭表面存在的官能团、杂原子和化合物,并对近年来国内外在吸附用活性炭表面化学改性方面的进展进行评述。
化学活化法制备活性炭的研究进展
吴明铂综述了以ＫＯＨ、ＺｎＣｌ２等为活化剂的化学活化法制备活性炭的情况，总结了各种因素对活性炭性能的影响，简单介绍了化学活化法制备活性炭的研究进展，并对这一领域的前景进行了展望
石墨烯制备方法的研究进展
曾洪亮;王秋香;温业成;余杰;唐诗应;胡新军;石墨烯是一种具有六边蜂窝结构的二维原子晶体,其优异的物理和化学性能在材料、电学、光学、生物学等诸多领域都得到了广泛应用。综述了石墨烯常用的制备方法(物理制备法、化学制备法、掺杂法、有机合成法等),阐述了不同制备方法得到的石墨烯其组织结构和性能特点,并分析了不同制备方法的优缺点及发展趋势。通过对不同研究方法及石墨烯产物的品质性能进行对比,最后分析得出了元素掺杂法得到的掺杂石墨烯结构更完整,性能更优异,是最有可能实现石墨烯产业化的制备方法,同时对于石墨烯未来的研究方向作出了展望。
活性炭制备及不同品种活性炭的研究进展
崔静,赵乃勤,李家俊活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,表面可附加特殊官能团,这些特点使活性炭的应用领域不断拓宽,对活性炭的研究也成为人们关注的热点。本文对活性炭制备原料的扩展、制备方法的研究、不同品种活性炭材料的开发现状进行了综述。
化学分散法制备石墨烯及结构表征
黄桂荣;陈建;先用Hummer法氧化天然鳞片石墨制得氧化石墨,在蒸馏水中利用超声分散将氧化石墨剥片,然后在肼的作用下加热回流制得石墨烯,应用扫描探针显微镜、红外光谱和热分析技术对所得产物进行分析表征。结果表明,氧化石墨在蒸馏水中可形成稳定的悬浮液,氧化石墨薄片厚度为1.0nm左右,天然石墨的粒径和灰分含量对氧化石墨的厚度及在水中的分散没有明显的影响;由石墨烯在水中的微观形貌图可证明其在不需要化学稳定剂的情况下,可以在水中稳定地分解分层,石墨烯薄片厚度为0.7nm左右,浓度高时石墨烯颗粒趋向于规则的网状排列,而稀释后可观察均匀的单层石墨烯薄片;用红外光谱分析石墨烯与石墨表面基团,结果表明基本一致;由热分析可得出,石墨烯在氮气中的热稳定性与石墨基本一致,而氧化石墨由于含氧基团增多变得不稳定,在200℃左右发生完全的热分解反应放出CO,CO2和H2O蒸汽等;由石墨与石墨烯在空气中的热分析可知,层状的石墨晶体氧化热稳定性远远高于石墨烯。
对用于活性炭表面含氧官能团分析的Boehm滴定法的几点讨论
毛磊;童仕唐;王宇;不同的研究者在采用Boehm滴定法测定活性炭表面含氧官能团的含量时在操作方法上存在差异。本文探讨了Boehm滴定法中CO2的去除,直接滴定与返滴定,振荡时间,溶液的浓度对滴定过程的影响,提出适宜的操作建议。
期刊信息
期刊名称： 炭素技术
创办日期： 1982年
主管部门： 吉林省教育厅
主办单位： 吉林化工学院
刊 期： 双月
电 话： 0432-62185050
E-mail： tsjsbjb@126.com
国内统一刊号(CN)：22-1147/TQ
国际标准刊号(ISSN)：1001-3741
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