【摘要】：聚丙烯腈是一類常見的活性炭前驅(qū)體.本研究以聚丙烯腈為原料,利用化學(xué)絡(luò)合方法來制備銅金屬摻雜活性炭.制備主要分為3步:(1)聚丙烯腈中的腈基被羥胺官能化生成含有大量羥基和氨基的淡黃色肟基化產(chǎn)物;(2)銅離子和肟基復(fù)合,生成墨綠色的復(fù)合物;(3)復(fù)合物在高溫下炭化生成銅摻雜活性炭.該方法并沒有直接對活性炭進(jìn)行摻雜,而是通過對原材料聚丙烯腈進(jìn)行官能化反應(yīng),使之與水溶液中銅離子發(fā)生高效絡(luò)合過程,確保了活性炭原材料摻雜金屬的有效性.將銅摻雜聚丙烯腈原料進(jìn)行化學(xué)活化,得到銅摻雜活性炭.對其進(jìn)行循環(huán)伏安和充放電測試,發(fā)現(xiàn)摻雜金屬后電容值由原來的208.3 F/g增加至289.7 F/g(0.5 A/g下測試),電容值約提升了40%.然而摻雜銅以后,其循環(huán)性能有一定程度的下降,這可能是因為摻雜的銅發(fā)生了不可逆氧化還原反應(yīng),導(dǎo)致其相對循環(huán)穩(wěn)定性下降.
[Abstract]:Polyacrylonitrile is a common active carbon precursor. Copper-doped activated carbon was prepared from polyacrylonitrile (pan) by chemical complexing method. The preparation is mainly divided into three steps: (1) the nitrile group in the polyacrylonitrile is functionalized by hydroxylamine to form a light yellow oximation product containing a large amount of hydroxyl and amino groups, (2) the copper ion and the oxime group compound, (3) the complex was carbonized at high temperature to form copper-doped activated carbon. This method does not directly doping activated carbon, but through the functionalization of raw material polyacrylonitrile to make it complex with copper ion in aqueous solution, so as to ensure the effectiveness of the activated carbon raw materials doped metal. Copper doped polyacrylonitrile was chemically activated to obtain copper doped activated carbon. The cyclic voltammetry and charge-discharge tests showed that the capacitance of the doped metal increased from 208.3 F / g to 289.7 F / g (0.5 Ag), and the capacitance increased about 40%. However, the cyclic property of the doped copper decreases to a certain extent, which may be due to the irreversible redox reaction of the doped copper, which leads to the decline of the relative cyclic stability of the doped copper.
【作者單位】： 聚合物分子工程國家重點實驗室復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系;上海市分子催化和功能材料重點實驗室復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系;
【基金】：國家科技部“973”,“863”基金(Nos.2008AA032102,2011CB605701)資助~~
【分類號】：TQ127.11;TM53

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 周邵云;李新海;王志興;郭華軍;彭文杰;;雙電層電容器電極制備工藝優(yōu)化與性能[J];電源技術(shù);2008年02期

2 孟慶函,劉玲,曹高萍,楊裕生;氯化銅/活性炭復(fù)合電極的制備及性能的研究[J];功能材料;2005年08期

3 鄭明波;凌宗欣;廖書田;楊振江;姬廣斌;曹潔明;陶杰;;低溫?zé)崽幚碇苽浣榭譔iO、Co_3O_4及超電容性能研究[J];化學(xué)學(xué)報;2009年10期

4 馬亞芬;諶倫建;邢寶林;徐冰;黃光許;張傳祥;;硝酸銅改性超級電容器用煤基活性炭電極材料的電化學(xué)性能[J];煤炭學(xué)報;2012年S2期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 牛錛;滿麗瑩;齊恩磊;王介強(qiáng);;碳納米管/四氧化三鈷復(fù)合材料制備及電化學(xué)性能[J];硅酸鹽學(xué)報;2011年05期

2 李學(xué)良;劉慶海;王凱;劉沛;;含對苯二胺的聚苯胺制備及其超電容性能[J];電源技術(shù);2012年08期

3 肖書彬;徐克;阮國嶺;;活性炭負(fù)載量對電極電容去離子性能的影響[J];工業(yè)水處理;2012年09期

4 袁美蓉;王臣;徐永進(jìn);劉偉強(qiáng);朱永法;;鋰離子電容器的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報;2013年S1期

5 M.Darvish Ganji;A.Bakhshandeh;;Electronics and Structural Properties of Single-Walled Carbon Nanotubes Interacting with a Glucose Molecule: ab initio Calculations[J];Communications in Theoretical Physics;2013年09期

6 曾凡龍;劉占蓮;韓芹;曹謙芝;仲林;肖婷婷;;活性炭纖維/NiO/MnO_2復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能[J];紡織學(xué)報;2013年10期

7 趙雪婷;董永春;程博聞;康衛(wèi)民;;鐵改性聚丙烯腈納微米纖維催化劑在偶氮染料降解中的應(yīng)用[J];紡織學(xué)報;2013年10期

8 湯宏偉;張蕾;司艷麗;常照榮;;新型超級電容器電極材料Na_xCo_2O_4的制備及電性能研究[J];功能材料;2013年19期

9 鐘新仙;馮崎鵬;黃有國;王芳平;王志洪;盧勝彬;王紅強(qiáng);;超級電容器用摻雜聚苯胺納米材料的乳液聚合法及電容性能研究[J];功能材料;2013年19期

10 楊e，

本文編號：2142781