基于廢舊聚合物的碳納米材料制備及其在儲(chǔ)能和吸波中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-24 02:16
近幾十年來(lái),塑料由于具有一系列優(yōu)良的性質(zhì),在日常生活中得到了廣泛使用。然而,塑料制品往往具有較短的使用壽命,塑料的大規(guī)模使用導(dǎo)致了大量廢棄塑料的產(chǎn)生,這些廢棄塑料一般很難降解,給生態(tài)環(huán)境造成了巨大的壓力。同時(shí),塑料制品的原料主要來(lái)源于不可再生資源(如石油、煤炭),因此,廢舊塑料的回收再利用不僅有助于減輕環(huán)境污染,而且有利于節(jié)約資源,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。目前,廢舊塑料的處理、回收方法主要有以下幾種:機(jī)械回收、填埋、焚燒、熱裂解等。然而,這些方法都有一些缺點(diǎn)?紤]到塑料中較高的碳元素含量,將廢舊塑料碳化制備高附加值的碳材料,是一種新型的塑料回收方式。特別是近十幾年來(lái),隨著納米碳材料在阻燃、催化、吸附分離、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,聚合物碳化領(lǐng)域的研究得到了蓬勃的發(fā)展。對(duì)于碳材料的具體應(yīng)用而言,其性能嚴(yán)重依賴于碳化產(chǎn)物的微觀形貌結(jié)構(gòu)。因此,在保證聚合物高效碳化的同時(shí),有效控制碳化產(chǎn)物的微觀形貌成為了研究熱點(diǎn),基于此,我們提出了下列碳化策略:1.首先,利用多孔MgO為模板,以廢舊PS為碳源,制備了多孔碳納米片(CNS)。同時(shí),為了進(jìn)一步提高碳材料的比表面積,調(diào)節(jié)其孔結(jié)構(gòu),我們采用K...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 聚合物的生產(chǎn)與回收現(xiàn)狀
1.2.1 合成聚合物的生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.2.2 廢舊塑料的主要危害
1.2.3 廢舊塑料的處理方式
1.3 聚合物碳化的主要方法
1.3.1 缺氧熱解碳化
1.3.2 催化碳化
1.3.3 水熱碳化
1.3.4 高壓碳化
1.3.5 模板碳化
1.4 聚合物碳化制備碳材料及應(yīng)用
1.4.1 阻燃領(lǐng)域
1.4.2 吸附分離
1.4.3 催化
1.4.4 能源存儲(chǔ)
1.4.5 吸波材料
1.5 論文選題背景及設(shè)計(jì)思路
第2章 二維多孔碳納米片的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料
2.2.2 多孔碳納米片的制備
2.2.3 碳材料的化學(xué)活化
2.2.4 儀器表征
2.2.5 電極片制備與電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 碳材料的合成過(guò)程
2.3.2 形貌表征
2.3.3 結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 三電極系統(tǒng)測(cè)試
2.3.5 兩電極電容器測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 三維多孔碳的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 材料
3.2.2 3D多孔碳的制備方法
3.2.3 儀器表征
3.2.4 電極片制備與電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料合成
3.3.2 形貌表征
3.3.3 結(jié)構(gòu)表征
3.3.4 三電極系統(tǒng)測(cè)試
3.3.5 兩電極電容器測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
第4章 可回收鹽模板策略制備多孔碳材料及其應(yīng)用
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 多孔碳材料制備
4.2.2 樣品表征
4.2.3 電極片制備與電化學(xué)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 碳材料的合成過(guò)程
4.3.2 形貌與結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 三電極系統(tǒng)測(cè)試
4.3.4 兩電極電容器測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于廢舊PET的Ni-MOF制備及其碳化產(chǎn)物的電磁波吸收性能
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 原料
5.2.2 MOF的合成
5.2.3 MOF的碳化
5.2.4 儀器表征
5.2.5 吸波性能測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 形貌表征
5.3.2 結(jié)構(gòu)表征
5.3.3 Ni/C復(fù)合材料電磁波吸收性能
5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
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]聚苯乙烯基球形活性炭的制備及其對(duì)二苯并噻吩的吸附性能(英文)[J]. 王琴,梁曉懌,張睿,劉朝軍,劉小軍,喬文明,詹亮,凌立成. 新型炭材料. 2009(01)
本文編號(hào):3156480
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:148 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 聚合物的生產(chǎn)與回收現(xiàn)狀
1.2.1 合成聚合物的生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.2.2 廢舊塑料的主要危害
1.2.3 廢舊塑料的處理方式
1.3 聚合物碳化的主要方法
1.3.1 缺氧熱解碳化
1.3.2 催化碳化
1.3.3 水熱碳化
1.3.4 高壓碳化
1.3.5 模板碳化
1.4 聚合物碳化制備碳材料及應(yīng)用
1.4.1 阻燃領(lǐng)域
1.4.2 吸附分離
1.4.3 催化
1.4.4 能源存儲(chǔ)
1.4.5 吸波材料
1.5 論文選題背景及設(shè)計(jì)思路
第2章 二維多孔碳納米片的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料
2.2.2 多孔碳納米片的制備
2.2.3 碳材料的化學(xué)活化
2.2.4 儀器表征
2.2.5 電極片制備與電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 碳材料的合成過(guò)程
2.3.2 形貌表征
2.3.3 結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 三電極系統(tǒng)測(cè)試
2.3.5 兩電極電容器測(cè)試
2.4 本章小結(jié)
第3章 三維多孔碳的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 材料
3.2.2 3D多孔碳的制備方法
3.2.3 儀器表征
3.2.4 電極片制備與電化學(xué)測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料合成
3.3.2 形貌表征
3.3.3 結(jié)構(gòu)表征
3.3.4 三電極系統(tǒng)測(cè)試
3.3.5 兩電極電容器測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
第4章 可回收鹽模板策略制備多孔碳材料及其應(yīng)用
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 多孔碳材料制備
4.2.2 樣品表征
4.2.3 電極片制備與電化學(xué)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 碳材料的合成過(guò)程
4.3.2 形貌與結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 三電極系統(tǒng)測(cè)試
4.3.4 兩電極電容器測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于廢舊PET的Ni-MOF制備及其碳化產(chǎn)物的電磁波吸收性能
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 原料
5.2.2 MOF的合成
5.2.3 MOF的碳化
5.2.4 儀器表征
5.2.5 吸波性能測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 形貌表征
5.3.2 結(jié)構(gòu)表征
5.3.3 Ni/C復(fù)合材料電磁波吸收性能
5.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
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]聚苯乙烯基球形活性炭的制備及其對(duì)二苯并噻吩的吸附性能(英文)[J]. 王琴,梁曉懌,張睿,劉朝軍,劉小軍,喬文明,詹亮,凌立成. 新型炭材料. 2009(01)
本文編號(hào):3156480
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/3156480.html
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