生物質(zhì)資源是自然界中存在最為廣泛的一種資源,長久以來人們通常通過直接燃燒的方式去利用,導致利用率低下,且會造成空氣的污染。生物質(zhì)因為本身富含碳元素,可以將其作為制備炭材料的主要原料,得到的生物質(zhì)基炭具有廣泛的應(yīng)用前景,因此將生物質(zhì)轉(zhuǎn)換制備炭材料是有效利用生物質(zhì)資源的方式之一。本論文主要進行了以下三方面研究:(1)以含氮生物質(zhì)殼聚糖為碳源,采用氮氣活化、二氧化碳活化、氨氣活化與氫氧化鉀活化四種活化方法制備出四種不同的雜原子多孔炭(BPC_n-T)。分析了制備工藝、材料理化性質(zhì)及雜原子組成、電化學性能三者之間的影響規(guī)律與機理。氮氣活化的BPC_N2-900比表面積為25 m²g^-1,氮含量為4.5%,主要以能提高導電性的石墨氮形式存在,氧含量為5.6%,氮與氧都是主要來自于原料自身。在0.1 A g^-1的電流密度下堿性與酸性電解質(zhì)中比電容分別為149 F g^-1與121 F g^-1,但其倍率性能較差。二氧化碳活化的BPC_CO2

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物質(zhì)基炭
        1.2.1 生物質(zhì)基炭簡介
        1.2.2 生物質(zhì)基炭的基本特征
        1.2.3 生物質(zhì)基炭制備的主要方法
    1.3 生物質(zhì)基炭改性的主要方法
        1.3.1 活化造孔改性
        1.3.2 負載金屬改性
        1.3.3 復合材料改性
        1.3.4 雜原子摻雜改性
    1.4 生物質(zhì)基多孔炭的主要應(yīng)用
        1.4.1 二氧化碳吸附
        1.4.2 儲氫
        1.4.3 催化
        1.4.4 超級電容器電極材料
    1.5 課題意義及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 課題意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
2 材料與實驗方法
    2.1 實驗原料與儀器
        2.1.1 實驗主要原料及試劑
        2.1.2 實驗主要設(shè)備
    2.2 材料表征
    2.3 超級電容器性能測試
        2.3.1 工作電極的制備
        2.3.2 測試方法與測試條件
3 不同活化方法制備氮摻雜多孔炭及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 BPC_n-T的制備過程
        3.2.1 水熱預碳化處理
        3.2.2 不同的活化方法制備過程
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 BPC_n-T的表征
        3.3.2 性能測試結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
4 不同預處理方法制備氮摻雜多孔炭及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 HYC-T與 FDC-T的制備過程
        4.2.1 殼聚糖膠體的制備
        4.2.2 水熱與凍干預處理
        4.2.3 高溫煅燒活化
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 三電極體系測試
        4.3.2 HYC與 FDC的表征
        4.3.3 兩電極體系測試
    4.4 本章小結(jié)
5 微波輔助磷酸活化制備磷摻雜多孔炭及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 磷摻雜多孔炭的制備過程
        5.2.1 原料預處理
        5.2.2 磷酸浸漬過程
        5.2.3 微波活化過程
        5.2.4 PPC的煅燒處理
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 性能測試結(jié)果與分析
        5.3.2 磷摻雜多孔炭的表征
        5.3.3 兩電極體系測試
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
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本文編號：3763850