张文娟
,
李铁虎
,
卢萌
,
侯翠岭
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(13)60073-6
实验制备了三种改性煤沥青,分别是:用苯丙烯醛(CMA)改性的沥青,用对甲苯磺酸(PTS)改性的沥青,以及用上述这两种物质混合改性的沥青.通过红外光谱及热分析对原料沥青及改性沥青进行了表征.对这四种沥青在不同温度下进行炭化,并对其炭化产物进行红外光谱和偏光表征.结果表明,通过改性,煤沥青的性能和炭化行为发生较大变化.在这四种沥青中,用CMA和PTS混合物改性的沥青,炭化产率高于仅用其中一种物质改性的沥青的炭化产率.另外,100 g煤沥青用7 gPTS和10 mL CMA的混合物改性的产物在800℃的炭化产率比原料沥青增加5.08％.并且在相同条件下,与其他三种沥青相比,其能够得到更多的中间相碳微球.红外光谱结果表明,在改性沥青热解过程中,CMA在300℃以下挥发,并且甲基和亚甲基随着温度的升高逐渐消失.
关键词:
煤沥青
,
苯丙烯醛
,
对甲苯磺酸
,
炭化
新型炭材料
煤焦油沥青在微型高压釜中、氮气氛下,通过改变反应温度和停留时间,制取了中间相沥青(MP).采用FTIR、偏光显微镜、XRD和SEM对MP进行了表征,表明煤焦油沥青经脱氢缩合反应转变成MP.其最佳反应条件为400℃、7h.
关键词:
煤焦油沥青
,
中间相
何孝军
,
李晓静
,
王晓婷
,
赵楠
,
余谟鑫
,
吴明铂
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60150-5
在较低氢氧化钾用量的条件下,采用一步微波辅助KOH活化法由煤沥青成功制备出多孔炭材料。在KOH/沥青质量比为2∶1,采用30 min微波辅助KOH活化所得多孔炭(PC2ˉM)的比表面积达1786 m2/g。在KOH、K2SO4、Na2SO4、Li2SO4水性电解液及四乙基四氟化硼酸铵盐/碳酸丙烯酯有机电解液中,研究了PC2ˉM电极的电化学性能。在6 mol/L KOH水性电解液中,在0.1 A/g的电流密度下,多孔炭电极的比容达267 F/g；在0.5 mol/L K2 SO4中性电解液中,多孔炭电容器的能量密度高达12.0 Wh/kg,对应的功率密度为1318 W/kg。因此,一步微波辅助氢氧化钾活化煤沥青是一种简单、高效且低能耗的制备超级电容器用高性能多孔炭的方法。
关键词:
煤沥青
,
多孔炭
,
微波辅助氢氧化钾活化
,
超级电容器
新型炭材料
采取软、硬二种沥青与一,二,四苯基硅烷混合物共炭化方式,考察了硅取代聚芳烃中间相的生成.该炭化过程在反应釜中进行,控制实验条件如下:氩气压强1MPa,温度440℃,热裂解时间5h～10h.研究表明:含2%元素硅的初始混合物,不生成硅取代中间相;添加1.0%和0.5%元素硅的硬沥青炭化时明显生成硅取代中间相,但不是单一相.热裂解残留物是硅取代中间相体和均匀分散其中的无硅中间相小球体构成的复合相.
关键词:
煤沥青
,
中间相
,
热解
,
微结构
新型炭材料
过滤后的煤焦油沥青分别与一,二,三,四苯基硅烷在1MPa氩气气氛和420℃～460℃温度下共炭化,合成了硅取代聚芳烃中间相.在四种合成中间相中,元素硅的起始加入量均为2%.测定了裂解残留物和硅的收率、可溶性、玻璃转化温度以及裂解残留物的炭收率;并分别以偏光显微镜和电子探针微分析法考察了残留物的微结构和相应的硅分布,硅的收率取决于不同的苯取代硅烷的挥发性和反应性.裂解残留物显示出三种不同的共存相:(a)含有粗镶嵌织构和痕量硅的光学各向异性相;(b)硅含量较高的光学各向同性相;(c)含细镶嵌织构和中等硅含量的光学各向异性相.最后这种中间相主要来自二,三苯取代硅烷与煤沥青的共炭化,是由于硅取代聚芳烃中碳原子并破坏了其分子的平面结构而引起的.
关键词:
煤焦油沥青
,
中间相
,
热解
,
微结构
郭良成
,
靳利娥
,
钟存贵
,
王颖
,
曹青
新型炭材料
将煤沥青(CTP)与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)共炭化,研究了DOP同CTP共炭化对成焦结构产生的影响、热行为及半焦的电化学性质.共炭化所得焦化产物的显微结构分别用偏光显微镜、XRD和扫描电镜进行了观察;电化学性质和热行为分别采用电化学工作站和热重分析仪进行了研究.热重分析表明,DOP与CTP共炭化过程中失重速率变慢,说明期间发生了进一步的聚合反应,提高了聚合度;偏光显微镜和XRD分析表明,共炭化能够改善半焦结构的纤维组织,芳环的晶间有序堆积高度增大,晶面层间距离缩小;SEM进一步证实了共炭化过程有序性微晶结构的存在.同炭化CTP得到的半焦电化学性质相比,共炭化得到的半焦电子传输活性增大,有利于提高炭材料的电性能.
关键词:
煤沥青
,
邻苯二甲酸二辛酯
,
共炭化
,
显微结构
,
有序
王晓婷
,
马浩
,
何孝军
,
汪静娴
,
韩久凤
,
汪勇
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(17)60118-5
以煤沥青为碳源,金属-有机框架化合物(MOF-5)为模板和辅助碳源,耦合KOH活化,制备了超级电容器用相互连接的中孔炭片状材料(IMCSs).通过透射电镜、氮吸脱附、X射线衍射、X射线光电子能谱等技术对所得材料进行了表征.结果表明,所得IMCSs的比表面积介于860~1 046 m2·g-1之间.在优化的条件下, IMCSs在6 M KOH电解液中,0.05 A·g-1电流密度下,其比容达到242 F·g-1.由于IMCSs拥有可供离子快速传输的短的分级孔、可供离子吸附的大量的微孔和导电性好的相互连接的结构,因此,当电流密度增加到20 A·g-1时,IMCSs的比容保持率为80.2%,显示了很好的速率性能.经10 000次循环充放电后,IMCSs的容量保持率仍达到94.2%,显示了优异的循环稳定性.此工作为合成高性能超级电容器用相互连接的中孔炭片提供了一个可行的方法,可以用廉价的稠环碳氢化合物,如,煤沥青和石油沥青为碳源.
关键词:
相互连接的中孔炭片
,
金属-有机框架(MOF-5)
,
煤沥青
,
超级电容
