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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。
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。
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。
碳纳米材料制备方法及其应用特性
陈壹华;纳米材料被誉为21世纪的重要材料,而作为新型纳米材料的碳纳米材料因其本身所拥有的潜在优越性,在化学、物理学及材料学领域具有广阔的应用前景,成为全球科学界各级科研人员争相关注的焦点。本文依据目前碳纳米材料的研究发展现状,阐述了碳纳米材料研究制备中所采用的方法,并对其制备的碳纳米材料的性能,及其应用特性进行了初步探讨、对比与分析。
石墨负极材料的发展历史与研究进展
吴宝亮;李子坤;周豪杰;任建国;贺雪琴;石墨目前占据着锂离子电池负极材料的主导地位，这主要得益于其丰富的储量、高能量密度、高功率密度和低成本等优势。本文主要基于石墨负极的发展历程以及石墨负极的当前研究进展和未来发展趋势，详细阐述了石墨负极在当前实际应用中所存在的几个关键性问题，讨论分析了一系列改性策略，对石墨负极的未来发展趋势进行了展望。
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。
活性炭在水处理应用中的研究进展
郭瑞霞;李宝华;对活性炭在国内外水处理应用中的研究进展进行了综述。详细介绍了利用活性炭处理水的方法,包括活性炭吸附法、电解法、作为催化剂和催化剂载体以及作为生物载体在水处理中的应用,重点阐述了水处理中活性炭的几种联用方法(包括活性炭与膜、TiO2、高锰酸钾等材料或技术联用),以及表面化学性质改性活性炭在水处理技术中的应用。最后介绍了活性炭在水处理中的未来研究方向。
锂离子电池炭负极材料表面改性研究进展
王伊轩;李晓天;宋怀河;锂离子电池是目前广泛使用的新能源存储与转化器件，具有存储能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点。锂离子电池的负极材料是决定电池整体电化学性能的关键因素之一，其中常用的为炭负极材料。石墨虽为商业化最成功的炭负极材料，但由于石墨与电解液相容性差，不能形成稳定的固态电解质层；溶剂化会导致片层滑移、剥离；较小的层间距导致锂离子扩散性能差，这些缺点限制了石墨负极材料的电化学性能。无定形炭材料可在倍率性能方面弥补石墨材料的不足，但其综合性能不如石墨。本文在概述锂离子电池的工作原理和主要组成的基础上，综述了近年来针对锂离子电池炭负极材料表面改性的研究进展，包括表面包覆、化学处理、元素掺杂等方法，并展望了其研究前景。