本文關(guān)鍵詞：亞鐵鹽對熱解氣及焦炭制作電容器影響實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：本文對不同濃度的醋酸亞鐵鹽、氯化亞鐵鹽和硫酸亞鐵鹽浸漬的生物質(zhì)原料竹子熱解氣體產(chǎn)物特性演變規(guī)律及熱解焦炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)進(jìn)行了討論,并對熱解產(chǎn)物焦炭制備電極組裝的超級(jí)電容器的電化學(xué)特性進(jìn)行了深入的探討。首先,對竹子進(jìn)行工業(yè)分析、元素分析和組成分析。接著在固定床反應(yīng)器上對不同濃度的醋酸亞鐵、氯化亞鐵和硫酸亞鐵鹽浸漬過的竹子進(jìn)行熱解,采用便攜式氣相色譜儀對熱解氣體產(chǎn)物進(jìn)行成分分析,結(jié)果表明:相同濃度的不同亞鐵鹽催化熱解氣中醋酸亞鐵鹽催化的H2產(chǎn)率最高,CH4產(chǎn)率最低,并且H2產(chǎn)率增加則CH4產(chǎn)率就會(huì)減少;Fe SO4催化的CO產(chǎn)率最高。然后,采用BET分析方法和傅里葉紅外分析方法分析了負(fù)載亞鐵鹽熱解得到的焦炭,得到焦炭樣品的吸附/脫附等溫曲線、比表面積、平均孔徑、孔容積、孔徑分布等特性參數(shù)和有機(jī)官能團(tuán)的演變特性,結(jié)果表明:高濃度的亞鐵鹽催化的比低濃度催化的毛細(xì)凝聚現(xiàn)象更明顯,其中30%濃度的醋酸亞鐵鹽催化熱解得到的焦炭毛細(xì)凝聚現(xiàn)象最為突出;1%濃度的醋酸亞鐵鹽、氯化亞鐵鹽和硫酸亞鐵鹽以及30%濃度的硫酸亞鐵催化熱解得到的焦炭焦樣比表面積較大而平均孔徑較小;30%濃度的醋酸亞鐵鹽及30%濃度的氯化亞鐵鹽催化熱解得到的焦炭焦樣平均孔徑較大而比表面積和孔容積較小,是因?yàn)槠湫】兹廴陂]合的緣故;在800℃高溫?zé)峤鈼l件下得到的焦炭中脂肪鏈C-H鍵、羰基(C=O)、低聚C-C鍵等基本消失,只剩下強(qiáng)度一般較強(qiáng)的羥基(OH)和可能是來自芳香族結(jié)構(gòu)的C=C鍵官能團(tuán)。最后,對不同濃度的醋酸亞鐵鹽、氯化亞鐵鹽和硫酸亞鐵鹽催化熱解得到的活性焦炭制作超級(jí)電容器電極再進(jìn)行循環(huán)伏安測試實(shí)驗(yàn)、恒電流充放電測試實(shí)驗(yàn)和交流阻抗測試實(shí)驗(yàn),測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:硫酸亞鐵鹽催化的對電容特性的影響效果比氯化亞鐵鹽和醋酸亞鐵鹽加入催化效果更好;高濃度亞鐵鹽催化熱解制得的焦炭制作的電容器比低濃度催化的制作的電容器電容特性要好,說明增加亞鐵鹽的濃度可以改善電容器的電容特性;在活性焦炭(負(fù)載亞鐵鹽催化熱解焦炭)、導(dǎo)電劑(乙炔黑)、粘結(jié)劑(PVDF)質(zhì)量比為8:1:1的體系下,高濃度的亞鐵鹽催化熱解得到的焦炭制作的電容器比低濃度的催化的比電容大,電容特性更好,其中30%濃度硫酸亞鐵催化得到的活性焦炭的比電容最大,硫酸亞鐵鹽催化熱解得到的活性焦炭制作的電容器比醋酸亞鐵和氯化亞鐵催化的導(dǎo)電性更好。
【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì) 竹子 鐵鹽 熱解 超級(jí)電容器
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM53
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 能源利用現(xiàn)狀10-11
• 1.2 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)11-13
• 1.3 生物質(zhì)熱解焦的應(yīng)用13
• 1.4 超級(jí)電容器概述13
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容13-16
• 2 熱解實(shí)驗(yàn)及氣體分析16-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料、化學(xué)試劑及實(shí)驗(yàn)儀器16-17
• 2.2 樣品特性分析17
• 2.3 熱解特性分析及分類17-18
• 2.4 熱解實(shí)驗(yàn)方法18-19
• 2.5 氣體產(chǎn)物分析方法19-20
• 2.6 氣體產(chǎn)物結(jié)果分析20-25
• 2.7 本章小結(jié)25-27
• 3 負(fù)載亞鐵鹽的熱解焦炭特性分析27-37
• 3.1 引言27
• 3.2 固體產(chǎn)物BET分析27-31
• 3.3 傅里葉紅外光譜分析（FT-IR）31-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 4 負(fù)載亞鐵鹽的超級(jí)電容器實(shí)驗(yàn)研究37-53
• 4.1 引言37
• 4.2 超級(jí)電容器的原理37
• 4.3 電極的制備方法37-38
• 4.4 循環(huán)伏安測試實(shí)驗(yàn)38-43
• 4.5 恒電流充放電實(shí)驗(yàn)43-48
• 4.6 交流阻杭測試實(shí)驗(yàn)48-51
• 4.7 本章小結(jié)51-53
• 5 全文總結(jié)與展望53-56
• 5.1 本文主要結(jié)論53-54
• 5.2 本文的創(chuàng)新與特色54-55
• 5.3 建議與展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 附錄 (攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文)62

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本文編號(hào)：842398