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《富含中孔活性炭纖維的制備與應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、北京化工大學碩七學位論文富含中孔活性炭纖維的制備與應用摘要中孔活性炭纖維(MesoporousActivatedCarbonFibers)除具有普通活性炭纖維表面開孔、比表面積高、孔徑集中等優(yōu)點外，因其孔徑較大的結(jié)構(gòu)特點具有更高的傳質(zhì)速率，在液相吸附和超級電容器電極領(lǐng)域表現(xiàn)出更好的使用性能。本文通過水蒸氣活化法，采用鈷鹽浸漬、一次活化、二次活化工藝制備活性炭纖維。通過改變活性炭纖維的制備工藝條件調(diào)節(jié)比表面積和孔徑分布；分析了不同工藝條件制備活性炭纖維的電化學性能；研究了不同結(jié)構(gòu)活性炭纖維對亞甲基蘭的液相吸附性能和機理。主要工作如
2、下：l、以通用級瀝青炭纖維為原料經(jīng)不同活化工藝制備富含中孔活性炭纖維。對比了浸漬鈷鹽、一次活化、二次活化對活性炭纖維比表面積和孔結(jié)構(gòu)的影響，分析了二次活化法活化劑用量和活化時間對活性炭纖維結(jié)構(gòu)影響。結(jié)果表明，二次活化能明顯提高比表面積，增加中孔率，可獲得比表面積為2670m2／g，中孔率為61．8％的活性炭纖維。鈷鹽浸漬對活化過程起到明顯的催化作用；但當活化程度過大時，加入鉆鹽導致活性炭纖維比表面積降低，孔徑變小。2、采用分光光度法測試不同結(jié)構(gòu)活性炭纖維對亞甲基蘭的吸附性能，繪制了吸附等溫線和吸附時間曲線。分別通過Langmui
3、r、Freundlich方程和準一級動力學方程式、準二級動力學方程式對吸附等溫線和吸附時間曲線進行了模擬。結(jié)果表明，活性炭纖維對亞甲基蘭具有良好的吸附性能，北京化工大學碩士學位論文最大吸附量在550mg-g-1以上；吸附等溫線符合Langmuir模型，吸附動力學遵循準二級動力學方程式，相關(guān)系數(shù)I◇0．998。3、通過恒流充放電、循環(huán)伏安(cyclicvoltammogram，CV)以及交流阻抗測試表征了活性炭纖維電極電化學性能。結(jié)果表明，二次活化活性炭纖維因為具有較高的中孔率，與一次活化活性炭纖維相比，具有更高的比電容，較小的內(nèi)
4、阻。比表面積為1317m2／g，中孔率為40％的二次活化樣品比電容達213F／g，而比表面積1315m2／g，中孔率為26％的一次活化樣品比電容僅為106F／g，比電容提高了一倍。關(guān)鍵詞：活性炭纖維，中孔，二次活化，超級電容器，電極，亞甲基蘭，吸附等溫線，動力學Il北京化工大學碩士學位論文THEPREPARATIoNANDAPPLICATIoNoFACTI、廠ATEDCARBoNFIBERWITHABUNDANTMESoPoREABSTRACTMesoporousactivatedcarbonfiberfeatureslarge
5、poresizeandgreatadsorptionspeed，besidesopenporeonsurface，highspecificsurfaceareaandnarrowporesizedistributionasnormalactivatedcarbonfiberdoes．Ithasbetterperformanceonsuper-capacitorelectrodeandadsorptioninaqueoussolution．Inthisstudy,activatedcarbonfiberwaspreparedbys
6、teamactivationwithprocessesofcobaltimmersion，onestepactivation，reactivation．Activatedcarbonfiberswithdifferentspecificsurfaceareasandporesizedistributionswereobtainedbyvaringprocessparameters．ThecapacitanceperformanceoftheresultantACFswasstudied．Adsorptionpropertyand
7、mechanismofmethyleneblueonactivatedcarbonfiberwerealsostudied．Themajorworkisasfollowing：1．Activatedcarbonfiberswerepreparedfromgeneralpitch—basedcarbonfibersbydifferentactivationprocesses．Theeffectofcobaltimmersion，onestepactivationandreactivationonspecificsurfaceare
8、aandporesizeIII北京化工大學碩士學位論文distributionwasinvestigated．EffectsofsteamdosageandactivationtimeonACFsstructurewereanalyzed．Theresultss
