生物質(zhì)具有可再生、資源豐富、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。以生物質(zhì)為碳源制備生物質(zhì)基炭材料能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用,提高生物質(zhì)的附加值,減少因直接焚燒生物質(zhì)廢棄物造成的環(huán)境污染問(wèn)題,具有節(jié)能、增值、環(huán)保等特點(diǎn)。生物質(zhì)因其獨(dú)特的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和豐富的微量元素,為制備功能化的炭材料提供了有利條件。針對(duì)不同的生物質(zhì)原料,采取的預(yù)處理方法、活化劑用量、活化溫度等都會(huì)對(duì)制備得到的炭材料產(chǎn)生較大的影響。本論文選取新疆地區(qū)的四種生物質(zhì)廢棄物資源為原料,通過(guò)水熱預(yù)碳化、堿活化和直接活化的方法來(lái)制備生物質(zhì)基炭材料,并對(duì)炭材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)、石墨化程度、元素含量及其在電化學(xué)電容器中的應(yīng)用進(jìn)行研究。1、以生物質(zhì)煙草為原料,通過(guò)水熱除雜進(jìn)而熱解得到煙草基多孔炭,對(duì)其KOH活化得到煙草基活性炭。結(jié)果分析表明,KOH活化有效提高了煙草基多孔炭的比表面積、微孔分布,豐富的微孔有利于電化學(xué)超級(jí)電容器的儲(chǔ)能,豐富的含氧官能團(tuán)為炭材料的儲(chǔ)能提供了贗電容。在三電極體系下,以6 mol/L的KOH為電解液,在電流密度為0.5 A g^-1的條件下活性炭容量達(dá)148 F g^-1,相比于煙草基多孔炭容量值提高了4...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    引言
    1.1 生物質(zhì)概述
    1.2 生物質(zhì)基炭材料
        1.2.1 生物質(zhì)基多孔炭
        1.2.2 生物質(zhì)基活性炭
        1.2.3 生物質(zhì)基炭氣凝膠
        1.2.4 生物質(zhì)基石墨烯
    1.3 生物質(zhì)基炭材料在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
        1.3.1 超級(jí)電容器概述
        1.3.2 超級(jí)電容器的分類(lèi)
        1.3.3 超級(jí)電容器的組成
        1.3.4 生物質(zhì)基炭材料應(yīng)用于超級(jí)電容器研究進(jìn)展
    1.4 本論文的研究目的、思路、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.1 研究目的和思路
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
        1.4.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 X射線(xiàn)衍射(XRD)
        2.2.2 比表面積分析儀(BET)
        2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.5 拉曼光譜分析儀(Raman)
        2.2.6 X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)
    2.3 電化學(xué)測(cè)試
        2.3.1 三電極體系的組裝與測(cè)試
        2.3.2 兩電極體系的組裝與測(cè)試
第三章 煙草基炭材料的制備及其超級(jí)電容性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 原料的預(yù)處理
        3.2.2 煙草基活性炭的制備
    3.3 材料的表征分析
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 BET分析
        3.3.3 SEM分析
        3.3.4 Raman分析
        3.3.5 XPS分析
    3.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        3.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        3.4.2 恒流充放電測(cè)試
        3.4.3 兩電極性能測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 棉籽殼基炭材料的制備及其超級(jí)電容性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 棉籽殼的預(yù)處理
        4.2.2 棉籽殼基炭材料制備
    4.3 材料的表征分析
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 BET分析
        4.3.3 SEM分析
        4.3.4 Raman分析
        4.3.5 XPS分析
    4.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        4.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.4.2 恒流充放電測(cè)試
        4.4.3 兩電極性能測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 榆錢(qián)花基炭材料的制備及其超級(jí)電容性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 原料的預(yù)處理
        5.2.2 榆錢(qián)花基活性炭的制備
    5.3 材料的表征分析
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 BET分析
        5.3.3 SEM分析
        5.3.4 TEM分析
        5.3.5 Raman分析
        5.3.6 XPS分析
    5.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        5.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        5.4.2 恒流充放電測(cè)試
        5.4.3 兩電極性能測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 葡萄糖基炭材料的制備及其超級(jí)電容性能研究
    6.1 引言
    6.2 葡萄糖基炭材料的制備
    6.3 材料的表征分析
        6.3.1 XRD分析
        6.3.2 BET分析
        6.3.3 TEM分析
        6.3.4 Raman分析
        6.3.5 XPS分析
    6.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        6.4.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        6.4.2 恒流充放電測(cè)試
        6.4.3 兩電極性能測(cè)試
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)果與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3803683