木質(zhì)素碳/ZnO復合材料的制備及在光催化和超級電容器中的應用
發(fā)布時間:2020-12-26 15:24
木質(zhì)素作為自然界植物中含量僅次于纖維素的第二大天然有機高分子聚合物,其高附加值開發(fā)利用對于工業(yè)社會的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。工業(yè)木質(zhì)素主要來源于造紙和生物質(zhì)煉制行業(yè),全球每年因制漿造紙產(chǎn)生的工業(yè)木質(zhì)素有5000萬噸,其中僅有非常少量的工業(yè)木質(zhì)素得到有效的利用,大部分作為一種低值燃料進行燃燒或者直接排放,這不僅造成資源的大量浪費,同時還造成嚴重的環(huán)境污染。氧化鋅(ZnO)是一種具有廣泛應用前景的n型半導體材料,其在新型催化劑材料和能源存儲材料領(lǐng)域的應用得到廣泛研究與報道。將工業(yè)木質(zhì)素應用于改善ZnO在光催化劑應用領(lǐng)域存在的缺陷是一項十分有意義的課題,不僅可以實現(xiàn)工業(yè)廢棄物的有效利用,還可以有效緩解造紙和生物煉制行業(yè)所帶來的環(huán)境污染壓力。此外,碳基材料在儲能領(lǐng)域具有良好的應用前景,本論文系統(tǒng)研究了LC/ZnO復合材料以及PLC在超級電容器電極材料領(lǐng)域的應用,其表現(xiàn)出良好的電化學性能,為木質(zhì)素的高值化利用提供了一個新的有效途徑。本文以來源于制漿造紙黑液的工業(yè)堿木質(zhì)素為原材料,分別采用水熱法和靜電自組裝法探究了其與ZnO前驅(qū)體的復合效果。結(jié)果表明,堿木質(zhì)素在中性水溶液中溶解性較差,且與Zn...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
植物細胞壁的木質(zhì)素纖維素結(jié)構(gòu):木質(zhì)素、纖維素和半纖維素[26]
2 木質(zhì)素的三種組成單元:(a)松柏醇,(b)芥子醇,(c)hree constituent units of lignin: (a) coniferyl alcohol, (b) mustardcoumarin木質(zhì)素的種類及提純資源為原料的產(chǎn)業(yè),比如制漿造紙工業(yè)、紡織工業(yè)和生物煉的工業(yè)木質(zhì)素副產(chǎn)物[37-39],圖 1-3 為幾種工業(yè)木質(zhì)素的固體質(zhì)工業(yè)領(lǐng)域基本上被作為一種工業(yè)廢棄物進行處理,一部分,一部分作為黑液排放到自然環(huán)境中。大量的工業(yè)木質(zhì)素進造成資源的嚴重浪費,還會造成一系列的環(huán)境污染問題。因環(huán)再利用不僅可以緩解環(huán)境污染的壓力,還可以創(chuàng)造潛在的社會的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。造紙黑液中木質(zhì)素資以開辟造紙黑液新的應用領(lǐng)域,減小黑液對環(huán)境水體的污染
Fig. 1-2 Three constituent units of lignin: (a) coniferyl alcohol, (b) mustard alcohol, (coumarin. 2 工業(yè)木質(zhì)素的種類及提純以生物質(zhì)資源為原料的產(chǎn)業(yè),比如制漿造紙工業(yè)、紡織工業(yè)和生物煉制工業(yè)等產(chǎn)生大量的工業(yè)木質(zhì)素副產(chǎn)物[37-39],圖 1-3 為幾種工業(yè)木質(zhì)素的固體粉末照片。素在生物質(zhì)工業(yè)領(lǐng)域基本上被作為一種工業(yè)廢棄物進行處理,一部分作為一種進行燃燒,一部分作為黑液排放到自然環(huán)境中。大量的工業(yè)木質(zhì)素進行低值燃排放不僅造成資源的嚴重浪費,還會造成一系列的環(huán)境污染問題。因此對工業(yè)行回收循環(huán)再利用不僅可以緩解環(huán)境污染的壓力,還可以創(chuàng)造潛在的巨大的經(jīng)對于人類社會的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。造紙黑液中木質(zhì)素資源如果能,不僅可以開辟造紙黑液新的應用領(lǐng)域,減小黑液對環(huán)境水體的污染,促進環(huán)業(yè)的發(fā)展,而且還可以帶來較大的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai. National Science Review. 2017(03)
[2]pH響應木質(zhì)素基膠體球的制備和表征[J]. 李圓圓,楊東杰,邱學青. 高等學;瘜W學報. 2017(05)
[3]木質(zhì)素基偶氮聚合物膠體球的制備[J]. 鄧永紅,劉友法,張偉健,邱學青. 物理化學學報. 2015(03)
[4]乙酰化處理對堿木質(zhì)素在四氫呋喃中微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李浩,鄧永紅,邱學青. 物理化學學報. 2015(01)
[5]堿木質(zhì)素的乙;捌淝蛐文z束的制備[J]. 邱學青,李浩,鄧永紅,錢勇,易聰華. 高分子學報. 2014(11)
[6]超級電容器的分類[J]. 楊光敏. 科技視界. 2014(24)
[7]超級電容器電極材料的研究進展[J]. 賈志軍,王俊,王毅. 儲能科學與技術(shù). 2014(04)
[8]石墨烯-聚苯胺雜化超級電容器電極材料[J]. 陳仲欣,盧紅斌. 高等學校化學學報. 2013(09)
[9]木質(zhì)素/熱塑性塑料復合材料界面增容的研究進展[J]. 陳福泉,趙永青,馮彥洪,瞿金平. 化工學報. 2014(03)
[10]木質(zhì)素磺酸鹽表面活性劑的研究和應用進展[J]. 周寶文,哈成勇,莫建強,鄧蓮麗,沈敏敏. 高分子通報. 2013(05)
博士論文
[1]生物質(zhì)基碳材料的制備及性能研究[D]. 丁麗麗.吉林大學 2014
[2]超級電容器氧化釕基復合電極材料的制備及表征[D]. 李祥.中南大學 2012
[3]還原氧化石墨烯及氧化石墨烯/ZnO復合物的制備及其光、電性能研究[D]. 王歡.吉林大學 2012
碩士論文
[1]基于TiO2納米管陣列的納米復合材料制備及其在超級電容器中的應用研究[D]. 朱旭.東北大學 2014
[2]超級電容器用納米氧化鋅/石墨烯復合材料的制備與應用研究[D]. 龔贏贏.成都理工大學 2014
[3]導電聚合物基柔性固態(tài)超級電容器的組裝及性能研究[D]. 姚斌.武漢理工大學 2014
[4]二氧化錳超級電容器電極材料的制備及表征[D]. 趙明.大連理工大學 2012
[5]活性碳材料的制備與應用[D]. 劉皓.北京化工大學 2008
[6]超大容量電容器的制備及性能研究[D]. 王淑紅.黑龍江大學 2004
本文編號:2939962
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
植物細胞壁的木質(zhì)素纖維素結(jié)構(gòu):木質(zhì)素、纖維素和半纖維素[26]
2 木質(zhì)素的三種組成單元:(a)松柏醇,(b)芥子醇,(c)hree constituent units of lignin: (a) coniferyl alcohol, (b) mustardcoumarin木質(zhì)素的種類及提純資源為原料的產(chǎn)業(yè),比如制漿造紙工業(yè)、紡織工業(yè)和生物煉的工業(yè)木質(zhì)素副產(chǎn)物[37-39],圖 1-3 為幾種工業(yè)木質(zhì)素的固體質(zhì)工業(yè)領(lǐng)域基本上被作為一種工業(yè)廢棄物進行處理,一部分,一部分作為黑液排放到自然環(huán)境中。大量的工業(yè)木質(zhì)素進造成資源的嚴重浪費,還會造成一系列的環(huán)境污染問題。因環(huán)再利用不僅可以緩解環(huán)境污染的壓力,還可以創(chuàng)造潛在的社會的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。造紙黑液中木質(zhì)素資以開辟造紙黑液新的應用領(lǐng)域,減小黑液對環(huán)境水體的污染
Fig. 1-2 Three constituent units of lignin: (a) coniferyl alcohol, (b) mustard alcohol, (coumarin. 2 工業(yè)木質(zhì)素的種類及提純以生物質(zhì)資源為原料的產(chǎn)業(yè),比如制漿造紙工業(yè)、紡織工業(yè)和生物煉制工業(yè)等產(chǎn)生大量的工業(yè)木質(zhì)素副產(chǎn)物[37-39],圖 1-3 為幾種工業(yè)木質(zhì)素的固體粉末照片。素在生物質(zhì)工業(yè)領(lǐng)域基本上被作為一種工業(yè)廢棄物進行處理,一部分作為一種進行燃燒,一部分作為黑液排放到自然環(huán)境中。大量的工業(yè)木質(zhì)素進行低值燃排放不僅造成資源的嚴重浪費,還會造成一系列的環(huán)境污染問題。因此對工業(yè)行回收循環(huán)再利用不僅可以緩解環(huán)境污染的壓力,還可以創(chuàng)造潛在的巨大的經(jīng)對于人類社會的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。造紙黑液中木質(zhì)素資源如果能,不僅可以開辟造紙黑液新的應用領(lǐng)域,減小黑液對環(huán)境水體的污染,促進環(huán)業(yè)的發(fā)展,而且還可以帶來較大的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Carbon-based supercapacitors for efficient energy storage[J]. Xuli Chen,Rajib Paul,Liming Dai. National Science Review. 2017(03)
[2]pH響應木質(zhì)素基膠體球的制備和表征[J]. 李圓圓,楊東杰,邱學青. 高等學;瘜W學報. 2017(05)
[3]木質(zhì)素基偶氮聚合物膠體球的制備[J]. 鄧永紅,劉友法,張偉健,邱學青. 物理化學學報. 2015(03)
[4]乙酰化處理對堿木質(zhì)素在四氫呋喃中微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李浩,鄧永紅,邱學青. 物理化學學報. 2015(01)
[5]堿木質(zhì)素的乙;捌淝蛐文z束的制備[J]. 邱學青,李浩,鄧永紅,錢勇,易聰華. 高分子學報. 2014(11)
[6]超級電容器的分類[J]. 楊光敏. 科技視界. 2014(24)
[7]超級電容器電極材料的研究進展[J]. 賈志軍,王俊,王毅. 儲能科學與技術(shù). 2014(04)
[8]石墨烯-聚苯胺雜化超級電容器電極材料[J]. 陳仲欣,盧紅斌. 高等學校化學學報. 2013(09)
[9]木質(zhì)素/熱塑性塑料復合材料界面增容的研究進展[J]. 陳福泉,趙永青,馮彥洪,瞿金平. 化工學報. 2014(03)
[10]木質(zhì)素磺酸鹽表面活性劑的研究和應用進展[J]. 周寶文,哈成勇,莫建強,鄧蓮麗,沈敏敏. 高分子通報. 2013(05)
博士論文
[1]生物質(zhì)基碳材料的制備及性能研究[D]. 丁麗麗.吉林大學 2014
[2]超級電容器氧化釕基復合電極材料的制備及表征[D]. 李祥.中南大學 2012
[3]還原氧化石墨烯及氧化石墨烯/ZnO復合物的制備及其光、電性能研究[D]. 王歡.吉林大學 2012
碩士論文
[1]基于TiO2納米管陣列的納米復合材料制備及其在超級電容器中的應用研究[D]. 朱旭.東北大學 2014
[2]超級電容器用納米氧化鋅/石墨烯復合材料的制備與應用研究[D]. 龔贏贏.成都理工大學 2014
[3]導電聚合物基柔性固態(tài)超級電容器的組裝及性能研究[D]. 姚斌.武漢理工大學 2014
[4]二氧化錳超級電容器電極材料的制備及表征[D]. 趙明.大連理工大學 2012
[5]活性碳材料的制備與應用[D]. 劉皓.北京化工大學 2008
[6]超大容量電容器的制備及性能研究[D]. 王淑紅.黑龍江大學 2004
本文編號:2939962
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