一、双电层电容器用无烟煤基高比表面积活性炭制备工艺的正交试验研究（论文文献综述）
董子龙[1]（2020）在《选择性聚团法制备超纯煤的工艺优化及机理研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着环境保护力度的增加,煤炭清洁高效利用成为煤炭长期发展的目标。超纯煤是一种矿物质含量极少的洁净煤,其附加值高,无论从未来煤基材料的大量需求,还是环境生态高品质要求,发展超纯煤势在必行,所以,寻求一种有效制备超纯煤方法迫在眉睫。目前,制备超纯煤的方法主要分为化学法、物理法和物理化学法。化学法对设备腐蚀严重,而且对煤基结构造成一定的破坏,制备过程能耗高。物理法制备的超纯煤灰分较高。通过对比发现选择性聚团法制备超纯煤具有一定的优势,但是,该方法的缺点是产率低,限制了选择性聚团法制备超纯煤的发展。本文研究的问题是如何提高选择性聚团过程中的精煤产率和降低精煤灰分,从而提高此工艺制备超纯煤的优势。为探索选择性聚团法制备超纯煤的工艺条件,选取太西、阳泉和大峪沟煤作为研究对象,利用球磨机将煤粒度研磨至15 μm以下,采用选择性聚团法考察了研磨时间、捕收剂（煤油）、起泡剂（仲辛醇）、无机电解质（氯化铝、硫酸铁、氯化铁）、无机聚合电解质（聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合硅铝）、搅拌强度、分散剂和调整剂（醋酸、丙酸、丁酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸和乙二胺四乙酸）对精煤灰分和产率的影响。运用响应面法优化了选择性聚团制备超纯煤的工艺条件,利用正交设计优化了选择性聚团酸碱耦合工艺。采用DLVO理论探讨了在选择性聚团中添加无机聚合电解质时,煤与矿物质的作用机理。利用Materials Studio软件构建了无烟煤结构,并且对煤油/水/无烟煤体系进行了动力学模拟。为生产超纯煤提供理论支撑和工艺技术参数。借助X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱仪（XRF）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和扫描式点子显微镜-X光微区分析仪（SEM-EDS）系统分析煤样表面性质和组成,利用显微镜测定煤的显微组分以及煤的镜质体反射率。通过Zeta电位仪测量煤和矿物质在水中的Zeta电位值,接触角测试仪测定煤和矿物质的接触角。通过工业分析仪分析煤的水分和灰分。运用激光粒度仪测定煤的粒度。通过借助以上方法分析研究取得了如下结论。1.研究对比了氯化铝、质量分数26%和质量分数29%的聚合氯化铝对分选效果的影响。结果表明,相同药剂用量下,添加聚合氯化铝比氯化铝的浮选精煤产率提高了 19.38%,精煤灰分降低了 0.18%。添加质量分数26%聚合氯化铝比质量分数29%聚合氯化铝脱灰效果好。当煤油用量为1.19 kg·t-1、仲辛醇用量为0.40kg·t-1、聚合氯化铝用量为50g·t-1时,分选出的超纯煤灰分达到0.64%,精煤产率为68.91%。发现M曲线的评价结果与实验结果一致。聚合氯化铝和氯化铝对煤中矿物质的脱除具有促进作用,低用量条件下聚合氯化铝分选效果优于氯化铝。2.研究对比了聚合硫酸铁和硫酸铁分选效果的影响,另外还考察了聚合硫酸铁用量、聚合硫酸铁与聚合氯化铝混合用量对精煤灰分和产率的影响。结果表明,在同等药剂用量下,聚合硫酸铁与硫酸铁相比,添加聚合硫酸铁的分选效果优于硫酸铁。添加PSB（聚合硫酸铁与质量分数29%的聚合氯化铝混合药剂）的分选效果优于与PSA（聚合硫酸铁与质量分数26%的聚合氯化铝混合药剂）,通过M曲线评价得出添加聚合硫酸铁的分选效果优于硫酸铁,添加PSB的分选效果优于与PSA,结果与实验结果一致。无机聚合电解质（聚合氯化铝和聚合硫酸铁及混合物）可以应用在选择性聚团法中制备超纯煤。在煤油用量为1.19kg·t-1、仲辛醇用量为0.4 kg·t-1和研磨时间为30min的条件下,当PSB用量为287.87 g·t-1时,分选出的超纯煤灰分达到0.63%,精煤产率为66.84%。3.随着聚合氯化铝用量的增加,煤的Zeta电位值不断增加,由-28.7mV增加到-20.63mV。精煤灰分逐渐升高,精煤灰分含量从0.64%增加到0.84%。随着聚合硫酸铁用量的增加,Zeta电位呈现先减少后增加的趋势,由-21.4 mV减少到-25.4 mV后增加到-14.3 mV。精煤灰分含量先由0.76%降低到0.64%再增加到0.92%。结果表明,精煤灰分的变化趋势与电位变化趋势保持一致。说明聚合氯化铝水解生成各种聚合羟基亚稳形态,包括Al（OH）2+、Al（OH）2+、Al3+、Al2（OH）24+、Al3（OH）25+和Al13（OH）27+等正离子,聚合硫酸铁溶液中会产生Fe3+和FeOH2+等阳离子。这些正电荷中和了煤和无机矿物质表面负电荷,导致无机矿物质的双电层压缩,无机矿物质颗粒间发生团聚,减少了无机矿物质对煤颗粒表面的罩盖,从而降低了精煤灰分。同时,提出了无机聚合电解质的网捕作用和吸附作用,对DLVO理论做了补充。4.研究了分散剂（六偏磷酸钠）用量、煤油用量、有机调节剂（醋酸、丙酸、丁酸、马来酸、富马酸和乙二胺四乙酸）和搅拌速度对太西煤精煤灰分和精煤产率的影响。结果表明,分散剂可以应用在选择性聚团法中降低超纯煤灰分,发现乙酸和丙酸作为调整剂可以提高超纯煤的产率,并且不增加超纯煤的灰分。乙酸作为调整剂,精煤产率提高了 19.42%,原煤灰分含量由2.58%降低至0.65%。在六偏磷酸钠用量、搅拌速度、煤油用量分别为1.0g·t-1、1962rpm、1.19 kg·t-1时,选择性聚团法制备的超纯煤最佳,精煤灰分为0.53%,精煤产率可达到40.57%。改变药剂制度,能够获得灰分含量更低的超纯煤,其灰分含量为0.41%。提出了先分散降灰后微泡聚团增产超纯煤的有效方法,同时得到了一种微泡浮选的方法,能够用于细粒煤矿物分离。进一步提出了原位选择性分散微泡聚团制备超纯煤的新工艺,并从理论上论证这一工艺的可行性。5.以聚合硫酸铁为例,采用响应面法对选择性聚团工艺条件进行优化,针对本工艺提出了分级浮选动力学方程,建立了精煤产率、精煤灰分和精煤动力学常数三个指标的回归方程,为实际生产提供理论依据和技术参数。提出了选择性聚团-酸碱耦合脱灰新工艺,确定了工艺条件在酸浓度为1.2mol·L-1,酸量为45ml,温度为80℃,反应时间为60min,碱浓度为5%,碱浸时间为60 min,碱浸温度为200℃时,煤灰分达到最低,脱灰效果最优。灰分由最佳结果0.41%降低到0.05%。选择性聚团-酸碱耦合脱灰工艺获得的超纯煤灰分已达到无灰煤水平。6.明确了无机聚合电解质应用在选择性聚团中的机理,提出了先分散降灰后聚团增产制备超纯煤的理论。接触角测定证明添加聚合氯化铝后煤表面疏水性增强,人工矿物表面亲水性增加,煤与人工矿物表面差异性增大,说明聚合氯化铝有助于煤与无机矿物质的分离。根据DLVO理论计算,添加聚合氯化铝后,聚合氯化铝对煤与蒙脱石分离具有促进作用。对煤与赤铁矿分离失去选择性。添加聚合硫酸铁后,煤聚团效果增强,增加了精煤的产率。加入聚合硫酸铁后,随着颗粒间距离靠近,石英与赤铁矿斥力作用先减少后增加,说明聚合硫酸铁对石英和赤铁矿分离具有选择性。扩展DLVO理论计算表明,当加入聚合氯化铝和醋酸后作用引力增加,颗粒间聚团效果增强,这与粒度分析结果一致。7.通过MS软件建立了无烟煤和煤油模型,模拟了煤油/水/煤体系的能量变化。结果表明,粗糙度越小表面越疏水,少量的煤油疏水性优于大量煤油,调整剂疏水性:丙酸>醋酸>丁酸,这一结果与实验值相符。说明了酸类调整剂分子与煤分子之间的相互作用强弱顺序为少量煤油>大量煤油;丙酸>醋酸>丁酸;20个丙酸分子>40个丙酸分子。不同调整剂体系中煤油分子的MSD曲线斜率大小近似顺序:丙酸/小量煤油>醋酸/少量煤油>丁酸/少量煤油>少量煤油>大量煤油,说明三种酸类调整剂吸附速率的顺序为丙酸>醋酸>丁酸。添加调整剂后相互作用能由强到弱顺序:丁酸>醋酸>丙酸,20个丙酸分子>40个丙酸分子。与实验结果对照发现,相互作用能较弱有利于浮选。介绍了 Spoelstra油团聚模型,并根据模型应用Matlab软件计算相应系数求得油与煤润湿过程油量变化的模型。
张凯[2]（2017）在《四种活性炭双电层电容器电极制备工艺与电容特性》文中研究表明活性炭是双电层电容器最主要的电极材料,其性能决定着双电层电容器的电容特性。活性炭的本身性能受原材料类型、活化方式、粒径分布等因素的影响。同时,双电层电容器的制备工艺、电极制作方法都对双电层电容器的电容特性产生重要影响。本课题旨在通过对活性炭特性、电容器制作工艺、石墨烯/活性炭复合电极及对电容性能的影响研究,确定最优活性炭、最佳制备工艺,探索石墨烯对双电层电容器性能的影响。采用比表面积与孔径分析、粒径分析、SEM分析对椰壳/水、椰壳/碱、石油焦/水、石油焦/碱活性炭进行研究,对比分析不同活性炭双电层电容器的充放电曲线、容量、等效内阻、寿命曲线。结果表明:相同条件下石油焦的比表面积大于椰壳,同种材料碱活化比水蒸气活化比表面积大;4种活性炭具有好的电容特性。其中,石油焦/碱活化活性炭容量最高达到109F,且内阻最小为10.1mΩ,但是衰减最大,达到16%;椰壳/水活化活性炭容量最低仅为87.5F且内阻最大12.1mΩ。而椰壳/碱活化活性炭容量为105.7F,且衰减最小仅为12%。考虑容量、内阻、寿命因素,确定椰壳/碱活化活性炭为优选材料。利用一组L16（44）四因素四水平的正交试验,对导电剂含量、电极厚度、注液量、干燥时间4个因素进行研究。数据表明:电极厚度对容量影响最大,极差值达到9.3,干燥时间影响最小,极差值为0.9。电极厚度对电容器内阻影响最大,极差值达到2.54,导电剂含量影响最小,极差值为1.40。确定电容器最佳制备工艺为:导电剂含量8%、电极厚度150μm、注液量5g、干燥时间12h。对不同制作方法的电极进行SEM分析,对比电容器容量、内阻、寿命数据。干法电极初始容量为116F,比湿法电极高出近12%;初始内阻为12.62mΩ,较湿法电极高约10%。干法电极容量衰减率为12%,比湿法电极低2%;内阻增加率为117%,与湿法电极相差不大。通过SEM、TEM、XRD、拉曼光谱对石墨烯结构进行分析,插层剥离法制备的石墨烯一般为2-5层,晶体结构缺陷少。利用干法电极制备出1%、3%、5%石墨烯/活性炭复合电极:5%石墨烯加入时,电容器内阻最小为10.57mΩ,且容量最小为113.3F;石墨烯加入对容量衰减影响不大,但能有效抑制内阻的增加,与未加入相比,5%石墨烯加入时内阻增加率降幅达48%。
高原[3]（2017）在《浒苔基高比表面积活性炭的制备及其性能研究》文中进行了进一步梳理由于温室效应及水体富营养化等原因,造成浒苔绿潮频频暴发,大量浒苔漂浮聚集在岸边,阻塞航道,严重破坏海洋生态系统及沿海旅游业发展。浒苔富含碳水化合物、蛋白质、纤维素、半纤维素及矿物质等,具有作为活性炭原材料的潜力。基于此,本文以浒苔为前驱体,引入响应面模型,通过化学活化法制备出了高比表面积活性炭,不仅减缓了活性炭产业对煤炭资源的过度消耗和依赖,也有利于实现浒苔废物的循环利用,同时创造一定的环境和经济效益。本文利用比表面测定仪、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、贝姆滴定和X-射线光电子能谱（XPS）等分析技术探讨了活性炭的孔径结构、表面形貌和化学官能团等方面的特性。考察了浒苔活性炭对酸性大红染料分子的吸附特性,研究了接触时间、吸附质浓度及溶液温度对吸附行为的影响。通过恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学方法首次探讨了浒苔活性炭材料的电化学性能。本文着重开展了以下几个方面的研究:（1）废弃物优选实验:将浒苔、石油焦、造纸黑液木质素及头发四种废弃物与活化剂焦磷酸或氢氧化钾混合,在相同的工艺条件制备活性炭。四种原料、两种活化剂作用下活性炭的孔径结构特征和化学性质通过氮气吸附/脱附试验、扫描电镜和傅里叶红外光谱等现代分析手段进行对比研究。结果表明,制备活性炭比表面积大小排序为:KOH-浒苔炭(3471 m2 g-1)>KOH-黑液木质素炭(3119 m2 g-1)>KOH-头发炭(2521 m2 g-1)>KOH-石油焦炭(1344 m2 g-1)>H4P2O7-浒苔炭(1094 m2 g-1)>H4P2O7-头发炭(723m2 g-1)>H4P2O7-石油焦炭(117m2g-1)>H4P2O7-造纸黑液木质素炭(104 m2 g-1)。与造纸黑液木质素、头发及石油焦相比,浒苔更适合或者说更容易制备出高表面积活性炭。（2）焦磷酸优化实验:以浒苔做原料,焦磷酸做活化剂,利用响应面模型系统考察了浸渍比、活化温度、活化时间三因素对活性炭孔结构的影响及各因素之间的交互影响。研究表明,影响产品比表面积大小的主次顺序为浸渍比>活化时间>活化温度。在交互作用影响中,浸渍比和活化时间的交互作用对比表面积影响最大,活化温度与活化时间的交互作用影响次之,浸渍比与活化温度的交互作用影响最小。最优工艺参数为:浸渍比1.26:1,活化温度455℃,活化时间48 min。所制备的浒苔活性炭比表面积为1147m2g-1,含有丰富的介孔,更加适合于对大分子污染物的去除。（3）氢氧化钾优化实验:以浒苔做原料,氢氧化钾做活化剂,通过响应面模型探讨了浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭孔隙结构的影响。结果表明,各因素对比表面积、微孔率及平均孔径影响的主次顺序均遵循以下规律:活化温度>浸渍比>活化时间。通过响应面图、等高线图和方差分析得出,各因素对比表面积的交互作用不是非常明显,但对微孔率和平均孔径的交互作用显着。最佳工艺制备条件为:浸渍比1.1:1,活化温度850℃,活化时间60 min,在较低的活化剂作用下,即可得到比表面积高达3038 m2 g-1的活性炭产品。以最佳条件下制备的高比表面积活性炭作为双电层电容器电极材料,结果表明,在电流密度为0.5 Ag 1,电极材料比电容为230 Fg 1,当电流密度升高到5.0 A g-1,电极材料比电容仍保持了 200 Fg 1,为初始值的86.96%。炭电极等效串联电阻为0.1765 Ω,说明所制备的活性炭电极材料具有较好功率密度和倍率性能。（4）对比试验:以浒苔做原料,H4P2O7和KOH为活化剂制备活性炭,对比研究两种活性炭的性质。其中KOH制备活性炭的比表面积和总孔容(SBET=3500 m2 g-1,Vtot=2.872 cm3 g-1)分别是H4P2O7制备活性炭的比表面积和总孔容(SBET=926 m2 g-1,Vtot=1.452 cm3 g-1)的3.8倍和2倍。KOH-活性炭和H4P207-活性炭表面均含有丰富的酸性官能团,KOH-活性炭表面官能团含量略微高于H4P207-活性炭表面官能团含量。两种炭对酸性大红的吸附均符合伪二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,KOH-活性炭和H4P2O7-活性炭对酸性大红最大吸附量分别为2500mg g-1和454.6mgg-1。两种炭对酸性大红的吸附是物理吸附和离子交换共同作用的结果。（5）新型活化剂的探索实验,采用六种碱盐,包括碳酸钾、碳酸钠、硅酸钾、硅酸钠、硼酸钾和铝酸钠,为新型活化剂,制备浒苔活性炭。其中碳酸钾、硅酸钾和铝酸钠是制备高比表面积活性炭的良好活化剂,所制备活性炭的比表面积分别为2395 m2g-1、1770m2 g-1和1329m2 g-1。通过单因素实验系统考察了以浒苔为前驱体,铝酸钠为活化剂,浸渍比、活化温度、活化时间对炭孔径结构的影响。当浸渍比3:1,活化温度800℃,活化时间0.5 h时,制备出活性炭的比表面积和孔容高达1374m2 g-1和1.150m3 g-1,平均孔径为3.348nm。属于中孔发达活性炭,适合吸附大分子污染物,对酸性大红的最大吸附量高达1000 mg g-1。
舒羽[4]（2014）在《长柄扁桃壳活性炭的制备、表征及其电化学性能研究》文中研究说明长柄扁桃（Amygdalus pedunculata Pall.）是一种新型的沙生木本油料植物,具有较高的经济价值和生态效益,是国家林业局拟在北方地区推广的经济治沙树种。长柄扁桃种子中种壳占种子质量的70%,且含碳量高、灰分低,是制备活性炭的优良原料。本论文以长柄扁桃壳为研究对象,采用三种不同方法研究长柄扁桃壳制备活性炭的工艺路线,对其吸附性能和结构特性进行表征,并将制备的活性炭用作双电层电容器的电极材料,考察其电化学性能。对长柄扁桃壳的深加工研究将使长柄扁桃壳变废为宝,减少污染,提高长柄扁桃的附加值,为长柄扁桃壳活性炭的大规模生产及应用提供理论依据和基础数据。具体研究结果如下:1.采用响应面法中Box-Behnken设计三因素、三水平的17组实验对氯化锌法制备长柄扁桃壳活性炭工艺进行优化,最佳制备条件为:50%氯化锌,活化温度600℃,活化时间120 min。在此工艺条件下,活性炭得率为48.8%,碘吸附值为1448.32 mg/g,亚甲基蓝吸附值为280.26 mg/g,比表面积为1449.7 m2/g。并对制备的活性炭结构进行表征分析,产品基本符合国家标准《糖液脱色用活性炭GB/T 13803.3-1999》和《针剂专用活性炭GB/T 13803.4-1999》。2.采用PC活化法制备长柄扁桃壳活性炭,综合考察PC活化剂用量、活化温度及活化时间对活性炭得率、碘吸附值和比表面积值的影响,得到最佳制备工艺为:PC活化剂与原料壳质量比为1.5:1.0,900℃活化80 min。在此工艺条件下,活性炭得率为11.9%,碘吸附值为2231.07 mg/g,比表面积为2402.4 m2/g。微观扫描分析显示PC活化法制备的活性炭内部形貌主要为疏松的海绵状结构。3.采用水蒸气活化法制备长柄扁桃壳活性炭,考察活化温度为850～950℃时,不同活化时间对活性炭得率和比表面积值的影响。最佳制备条件为:水蒸气用量为10g/h,活化温度为900℃时,活化180 min,此时,活性炭得率为7.3%,BET 比表面积值为1814.6 m2/g。4.采用循环伏安法和恒电流充放电实验考察长柄扁桃壳活性炭在双电层电容器电极电极材料中的应用。三种方法制备的活性炭都有较好的电容行为,其中PC活化法制备的活性炭电极材料的质量比电容值均较高,最大为214.00 F/g。
肖荣林[5]（2013）在《H2气氛下碱活化石油焦制备活性炭及连续活化技术开发》文中进行了进一步梳理KOH活化法所制高比表面积活性炭微孔结构发达、吸附容量大,在燃料气存储、气体分离、催化反应及双电层电容器等方面具有巨大的应用前景。石油焦为炼油厂的副产物,其资源比较丰富,且其碳含量高（80wt%以上）,灰分及挥发份含量低,是制备性能优良的活性炭的优良原料。但由于石油焦结晶度高,结构较为致密,活化比较困难,通常在惰性气氛下采用高碱焦比（KOH/石油焦质量比大于3：1）进行活化成孔。过高的碱焦比带来一系列问题,包括高碱耗、高污染、高成本,以及设备腐蚀、安全隐患等,从而制约了其开发与应用。在国内,KOH活化法制备石油焦基高比表面积活性炭技术多处于间歇式小试阶段,生产效率低,无法实现规模化生产。因此,开发一种连续化生产,碱用量较低,产品性能优良的石油焦生产活性炭的工艺技术及装备成为迫切需要解决的问题。基于此,本文着重开展了以下几方面的研究：1.以实验室管式活化反应器为平台,以辽化石油焦为原料,以KOH为活化剂,通过在载气N2中引入活性气体H2制备出高比表面积活性炭。在活化过程中引入H2条件下,对碱焦比、活化温度、活化时间、载气中H2含量及石油焦粒度对活性炭孔隙结构及收率的影响进行了系统的考察。研究发现：（1）无论是在N2气氛下还是在N2+H2气氛下,碱焦比、活化温度、活化时间、载气中H2含量及石油焦粒度都会影响活性炭产品性能。（2）当碱焦比为2：1、活化温度为780℃、活化时间为60min、原料粒度为小于150μm以及载气中的H2含量为30%时,制备出的活性炭比表面积和孔容分别高达2477m2/g和1.10cm3/g。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积和孔容分别提高了约500m2/g和0.25cm3/g。2.通过在N2及N2+H2气氛对石油焦进行热处理,研究了载气中的H2在石油焦炭化过程中的作用。在载气引入H2有利于脱除石油焦表面的杂原子基团,从而使其炭化产物有着更低的氮、硫、氧元素含量,同时,H2又会与因脱除表面基团而形成的活性位发生化学吸附作用,形成-CH2-及芳环=CH-基团。3.在N2及N2+H2气氛下进行KOH活化石油焦,通过分析其尾气中的H2含量、水蒸气的产生量、所制活性炭的元素组成及活化过程中钾单质的产量,研究了载气中H2在活化过程中的作用机理。活化过程中H2的引入会与石油焦表面官能团发生反应,造成尾气中H2的产生量减少,同时由于其与表面含氧官能团的作用,使活化过程的水的产生量增加。H2与石油焦表面杂原子基团作用所形成的-CH2-及芳环=CH-基团可作为活性位参与活化反应。活性位数量的增加,促进了活化反应的进行,同时产生的钾单质的量也进步增加,进一步促进了钾单质的插层活化作用。4.采用经过HCl+HF进行脱灰处理过的石油焦为原料,在N2及N2+H2气氛下进行活化时发现,石油焦原料的灰分对H2活化几乎不起任何作用。采用不同表面性质的原料在N2及N2+H2气氛下进行活化时发现,当采用石墨为原料时,引入H2进行活化对孔隙结构的发展几乎不起任何作用,而采用其它含有一定量杂原子的原料进行活化时,引入H2对活性炭孔隙结构的发展均起着明显的促进作用。通过在活化过程中引入水蒸气活化实验发现,在引入H2进行活化时各个温度段多产生的水的量对最终活性炭的孔结构的发展并未产生明显的影响。5.将N2及N2+H2气氛下所制活性炭应用于双电层电极材料,研究其电化学性能。当碱焦比为3：1、活化温度为780℃、活化时间为60min、原料粒度为小于150μm时,在载气引入30%的H2能够制备出比表面积及孔容分别高达2824m2/g和1.56cm3/g的活性炭。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积、总孔容及中孔孔容分别提高了约400m2/g、0.40cm3/g和0.25cm3/g。将所制活性炭应用于双电层电容器电极材料,在所考察的扫描速率下,N2+H2气氛下所制活性炭电极材料的质量比电容均明显大于N2气氛下所制活性炭电极材料。6.针对KOH活化的特点,构建由原料/KOH混合脱水、连续活化反应单元和钾脱插及转化单元三个主要部分串联的连续活化反应体系,并完成了连续活化反应装置的设计、建造及调试。采用该炉进行连续活化试验,所制活性炭性能已接近于固定床管式活化炉所制活性炭产品性能。通过对不同批次的活性炭孔结构分析可以看出,采用该炉制备的活性炭性能具有较好的稳定性。
方建辉[6]（2011）在《高比表面积活性炭的制备、成型及初步应用》文中研究指明本文在详细地综述国内外高比表面积活性炭制备、成型和应用研究进展的基础上,重点介绍了在油气吸附和双电层电容器的应用。分别以石油焦和造纸黑液混合部分椰壳为原料,KOH为活化剂,在氮气保护条件下制备的石油焦活性炭和黑液活性炭,表面积分别达到2775m2/g和2113 m2/g,孔容分别为2.888cm3/g和0.976cm3/g。通过正交实验和单因素实验系统地考察了不同工艺参数对活性炭吸附性能的影响,获得最佳制备工艺参数。石油焦活性炭最佳制备工艺参数为：碱焦比4：1,活化温度750℃,活化时间2h.。黑液活性炭最佳制备工艺参数为：炭化时混料比2.5：1,炭化温度为600℃,炭化时间1h.；活化时碱炭比3.5：1,活化温度900℃,活化时间120min。研究了微波改性后石油焦活性炭在油气吸附的应用。石油焦活性炭经微波法改性后,90#汽油油气饱和吸附值提高了9.4%,经化学微波法改性后,则提高了20.7%。考察了微波辐射时间对微波改性后石油焦活性炭吸附油气性能的影响,研究结果表明微波辐射功率900W下,辐射4min改性效果最优；通过初次,多次油气吸附试验发现初次吸附时化学微波法要优于微波法,而多次吸附微波法则优于化学微波法；不同温度下单次油气吸附时,化学微波法改性后的活性炭表现最佳。以酚醛树脂为黏结剂将粉末状石油焦活性炭制成片状活性炭。考察了黏结剂添加量和二次活化温度对成型活性炭强度、堆积密度、油气吸附性能等影响。活性炭最佳成型工艺参数为：黏结剂添加量30%,二次活化温度800℃。成型活性炭油气饱和吸附值可达223mg/g。还研究了黑液活性炭在双电层电容器的应用。实验比较了相同工艺条件制备的黑液活性炭、椰壳活性炭,双氧水氧化处理后黑液活性炭的亚甲基蓝吸附性能、比表面积和孔径分布。实验结果表明：椰壳活性炭比表面积最高达2314m2/g,黑液活性炭亚甲基蓝吸附值最高达450ml/g,双氧水处理后黑液活性炭比处理前比表面积和孔容都略有降低。通过循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗测试详细比较了以上三种活性炭的电化学性能。研究结果表明：在相同条件下黑液活性炭比电容高于椰壳活性炭,双氧水处理后黑液活性炭表面酸性氧化官能团总含量增加了15倍,比电容比处理前提高了25%,可达332F/g。
陈名柱[7]（2011）在《超级电容器用竹基活性炭的制备及其电化学性能的研究》文中指出本论文从可再生生物质原材料—竹材出发,经过炭化和KOH化学活化处理,制备了超级电容器用电极材料—竹基高比表面积活性炭。采用热重分析、比表面积及孔径分布测试、SEM、XRD等手段分析了竹材和竹基炭的基本结构和性质。系统考察了炭化温度、碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对竹基活性炭的收率、比表面积、孔结构和微观形貌的影响,确立了调控活性炭结构和性能的工艺方法和工艺条件。将所制得的竹基高比表面积活性炭用作超级电容器的电极材料,以1mol/L的LiPF6有机溶液作电解质溶液,探讨了不同的活化工艺参数对竹基高比表面积活性炭的直流充放电、循环伏安及交流阻抗等电化学性能的影响,确立了制备竹基活性炭的最优工艺条件,并以此工艺条件下获得的竹基活性炭采用超声混合纤维化辊压成片工艺制备超级电容器用电极,将制备的电极组装成模拟纽扣式超级电容器。考察了活性炭粒度、粘结剂用量、导电炭黑添加量等电极制备工艺和电解液种类对竹基活性炭电极电化学性能的影响。研究表明,竹材作为一种生物质原材料,其主要成分是木质素、纤维素和水分等。其炭化过程主要包括水分析出、保持、热解以及缓慢失重4个阶段,并且主要的变化发生在220-400℃之间,失重率最高达69%。竹材炭化后所得竹炭仍属无定型炭,继承了原有竹材的微观结构。炭化温度是影响竹炭形貌特征和微观结构的重要因素,随着炭化温度的升高,竹炭的横切面收缩率逐渐增大,排列结构也发生了变化,竹炭中的石墨微晶的尺寸和数目均呈增大的趋势,而其比表面积呈先增大后减小的趋势。炭化温度、碱炭比、活化温度及活化时间是影响竹炭基高比表面积活性炭结构和性能的主要工艺参数。竹基活性炭的收率随炭化温度的升高而增大,随碱炭比的增大、活化温度的升高、活化时间的延长而减小。而其比表面积和总孔容则随着炭化温度的升高、碱炭比的增大、活化温度的升高和活化时间的延长均呈先增大后减小的趋势。炭化温度对竹基活性炭的孔径分布有较大影响,适当降低炭化温度可得到孔径较大、孔径分布较宽的活性炭;适当增大KOH活化剂用量能增大活性炭的比表面积和总孔容,并会达到一定的扩孔效果;随着活化温度的升高,孔径分布整体上向着孔径增大的方向移动;合理控制并适当缩短活化时间可得到孔径较大、孔径分布较宽的活性炭。不同炭化温度、碱炭比、活化温度和活化时间条件下获得的竹基高比表面积活性炭电极在1mol/L LiPF6有机电解液中的比电容随着炭化温度的升高、碱炭比的增大、活化温度的升高与活化时间的延长均呈先增大后减小趋势。当控制炭化温度为500℃,碱炭比为4:1,活化温度为800℃,活化时间为1h所得竹基活性炭,其比容量最高可达183.6F/g。不同制备工艺条件下制备得到的竹基活性炭电极的循环伏安曲线形状均为类矩形,具有一定的对称性,循环伏安曲线中不存在法拉第氧化-还原峰,EDLC的电容量全部由双电层电容提供。竹基活性炭电极的交流阻抗谱图是由高频区的半圆、较高频区约45°的斜线和低频区与横轴几乎垂直的直线组成。活性炭电极的阻抗特性与活性炭的孔结构密切相关,提高活性炭的中孔含量有助于提高电解质离子在活性炭中的迁移速率,从而降低活性炭的内阻。活性炭粒度、粘结剂用量、导电炭黑添加量等超级电容器电极制备工艺参数及电解液种类是影响竹基高比表面积活性炭电极电化学性能的重要因素。随着活性炭颗粒尺寸的减小,竹基活性炭电极的比电容呈先增大后减小的趋势、漏电流呈增大的趋势。随着粘结剂PTFE用量的增加,竹基高比表面积活性炭电极电荷传递阻抗Rct逐渐增大,比电容逐渐减小,容量保持率不断降低。随着导电炭黑添加量的增加,竹基活性炭电极的比电容明显增加,漏电流逐渐减小,电荷传递阻抗Rct明显减小。当活性炭平均粒径为3.88μm,粘接剂用量为5%,导电炭黑添加量为10%时,所得竹基活性炭电极比容量高达187.9 F/g。竹基活性炭电极在不同电解液中首次充电曲线均发生弯曲,而放电曲线呈良好的线性。竹基活性炭电极在不同电解液中的放电比容量均随放电电流密度的增加而呈下降的趋势,在30%KOH溶液及DLC306有机溶液中均保持较高的容量保持率;在30%KOH溶液、DLC307及LBC305中均表现出良好的循环稳定性,而在DLC306的循环稳定性较差;在30%KOH溶液中具有最小的电荷传递电阻和最好的综合电化学性能。
陈杰[8]（2009）在《石油焦基活性炭的制备及其双电层电容特性的研究》文中研究表明本文以石油焦为原料,采用KOH化学活化法制备高比表面积活性炭（High Surface Area Activated Carbon,简称HSAAC）,系统考察了碱炭比、活化温度和保温时间等工艺因素对活性炭的收率、孔结构和电容特性的影响,确立了调控活性炭结构和性能的工艺方法和工艺条件。将所制得的石油焦基活性炭用作双电层电容器（Electric Double-Layer Capacitor,简称EDLC）的电极材料,以1mol/L的LiPF6有机溶液和30%的KOH水溶液作电解质溶液,考察了石油焦基活性炭的充放电性能、循环伏安及交流阻抗性能,并探讨了活性炭的电化学性能与其比表面积和孔结构之间的关系。研究表明,KOH活化剂的用量、活化温度和保温时间是影响石油焦基活性炭结构和性能的主要工艺因素。随着碱炭比的增加、活化温度的升高和活化时间的延长,所得活性炭的收率减少;而活性炭的比表面积和总孔容则随着碱炭比的增大、活化温度的升高和保温时间的延长均呈先增大后减小趋势。在活化后期,石油焦基活性炭的孔径分布开始以双峰的形式出现,孔径在25nm范围内的的中孔孔容明显增加。在1mol/L LiPF6有机电解液中,石油焦基活性炭的比电容随着碱炭比的增大、活化温度的升高与保温时间的延长均呈先增大后减小趋势。活性炭的循环伏安曲线为类矩形,具有良好的对称性,不存在氧化-还原峰,说明活性炭的电容量全部由双电层电容提供。不同石油焦基活性炭的交流阻抗谱图中圆弧所代表的阻值差异较大,主要是由于各活性炭内部孔结构不同,导致电解质离子在不同的活性炭中的迁移电阻不同,提高活性炭的中孔含量有利于提高电解质离子在活性炭中的迁移速率,从而降低活性炭的内阻。通过正交试验优化出制备石油焦基活性炭的最佳工艺条件为碱炭比5:1,活化温度900℃,保温时间1h,在该工艺条件下所制备的活性炭的比表面积达2646m2/g,总孔容达1.66cm3/g（中孔率为53.6%）。在1mol/L的LiPF6有机电解液和30%的KOH水溶液中活性炭的比电容分别达到173.0F/g和278.0F/g,均高于目前EDLC用市售活性炭电极材料的质量比电容;同时,活性炭在大电流密度充放电下,容量保持率较高,具有良好的倍率特性。在不同体系的电解液中（1mol/L的LiPF6有机电解液和30%的KOH水溶液）,石油焦基活性炭的比电容随着比表面积和总孔容的增大而增大,活性炭的微孔和中孔比表面积对比电容都有贡献,但在水系电解液中,活性炭的比电容主要是来自微孔表面形成的双电层,而在有机电解液中活性炭比电容更依赖于中孔比表面积所形成的双电层电容。
杨静[9]（2008）在《高性能活性炭电极材料的制备及应用》文中认为电化学电容器（Electrichemical capacitor）,也称为超级电容器（Supercapcitor）,是一种介于普通电容器和二次电池之间的新型储能器件,在国防和民用领域有广泛的应用。电极是决定超级电容器性能的主要因素,因而高性能电极材料的研究一直是该领域的热点。炭材料来源广泛,价格低廉,性能稳定,易产业化,是一种相对理想的电极材料,因而同时受到了学术界和工业界的极大关注。本课题的目的是制备高性能的活性炭电极材料,并应用于超级电容器,研究炭材料性质与超级电容器性能的相关性。用自动氮吸附法研究了炭材料的比表面积、孔径和孔径分布,用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等电化学方法研究了炭电极电容器的比容量、循环充放电、内电阻、漏电流等性能。本论文主要做了以下几方面的工作:以废弃核桃壳为原材料,采用ZnCl2-CO2同步物理-化学活化法制备活性炭（AC）。根据炭样品在77K时的氮吸附-脱附等温线,用BET方程、t-图和BJH法分析和计算比表面积和孔径、孔径分布等。并通过设计正交实验和单因素实验深入讨论了活性炭制备过程中,化学活化剂比例,活化温度,活化时间,气体流量等因素对材料孔结构的影响,并对活化条件做了优化,以制备出高性能的超级电容器用活性炭电极材料。结果显示,活化剂比例与活化温度是影响活性炭材料比表面积和孔结构参数的主要因素,通过优化活化条件,制备了比表面积和孔容分别高达2266 m2/g,1.4169 cm3/g的活性炭,以及中等比表面积（1206m2/g）,平均孔径高达2.73 nm的活性炭电极材料。用自制和商品活性炭制作电极,以KOH溶液为电解液,并组装构成双电极三明治型双电层电容器,通过恒流充放电、循环伏安等电化学研究,发现材料的孔结构,特别是孔径分布范围对电容器的性能有决定性作用,对于无机水系电解质KOH溶液,炭材料分布于1.5-4 nm的孔表面更有利于形成双电层;炭表面官能团能改善孔道的润湿性以及提供部分赝电容,从而提高电容器的电容量:平均孔径为2 nm左右的活性炭材料,其质量比电容与微孔表面积或BET表面积有很好的线性关系。与商品炭对比,自制活性性炭表面积利用率高,电化学性能优异。5 mA恒流充放电时,比电容高达292 F/g,80 mA时仍然保持在近210 F/g。电容器电阻和漏电流小,分别只有0.57Ω和0.19 mA;电容器能量密度、功率密度和峰值功率密度可分别高达7.3 Wh/kg,770 W/kg和5.1 W/g;经1000次循环恒流充放电后,容量保持率为90%以上。以活性炭为主体,利用溶胶-凝胶法制备NiOx干凝胶/活性炭复合电极材料,孔结构分析、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）等方法研究复合炭材料的性质,并测试相应的电化学性能。结果显示复合电极材料较原样炭的电化学性能有较大的改善。不同活化温度复合电极材料电化学性能测试显示,活化温度为320℃时,Ni（OH）2凝胶分解生成混合价态的NiOx干凝胶,复合电极材料比电容值最高达235.2 F/g,比原炭样提高了87.4%。体积比电容由原炭样的77.6F/cm3提高到140.2 F/cm3,提高了80.1%。结果显示,活化后的复合炭电极材料电化学性能稳定,循环伏安,交流阻抗和漏电流等性能都要优于原活性炭。为了提高功率密度和能量密度,用有机电解液代替KOH溶液,试制、研究了有机电解液超级电容器。自制的活性炭电极材料在有机电解液Et4NBF4/PC（四氟硼酸四乙基铵/碳酸丙烯酯）中表现出良好的充放电性能以及其它电化学性能。比电容可达182 F/g;能量密高达39.5 Wh/kg;最高功率为2583.5 W/kg。
程庚金生[10]（2007）在《超级电容器炭电极材料的制备和应用研究》文中认为超级电容器（Supercapcitor）是一种介于普通电容器和二次电池之间的新型储能器件，在国防和民用领域有广泛的应用。电极是决定超级电容器性能的主要因素，因而高性能电极材料的研究一直是该领域的热点（炭电极构成的超级电容器也称为双电层电容器，Electric double layer capacitor，EDLC）。炭材料来源广泛，价格低廉，性能稳定，易产业化，因而同时受到了学术和工业界的极大关注。本课题的目的是制备低成本、高性能的多孔炭电极材料，并应用于超级电容器，研究炭材料性质与超级电容器性能的相关性。用自动氮吸附法研究了炭材料的比表面积、孔径和孔径分布，用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等电化学方法研究了炭电极电容器的比容量、循环充放电、内电阻、漏电流等性能。本论文主要做了以下几方面的工作：以普通木炭为原材料，采用同步ZnCl2-CO2物理化学活化法制备活性炭。根据炭样品在77K时的氮吸附-脱附等温线，用BET方程、t-图和BJH法分析计算比表面积和孔径、孔径分布等，制备得到活性炭的比表面积为400～800m2／g，平均孔径为2nm左右，在中孔范围3～5.3nm处有一明显的孔分布。制备炭电极，以KOH溶液为电解液，并组装构成双电极三明治型双电层电容器，通过恒流充放电、循环伏安等电化学研究，发现木炭基活性炭样的平均等效串联内阻约为0.3～0.50，漏电流为300～600μA，电容器充放电效率高、稳定性好、具有良好的充放电性能，炭材料适于做超级电容器电极材料。为了探索制备活性炭的最佳条件，设计了L34正交实验，分析研究制备条件与炭样电化学性能的相关性。结果表明最佳实验条件为：炭／ZnCl2质量比为1：1，在800℃下活化3个小时制备活性炭样，压制集流体时压力为10MPa。此条件下制备的电容器在10mA放电时时炭材料的质量比电容达183F／g，80mA达163F／g，漏电流为283μA，平均等效串联内阻为0.40，充放电效率为98％。循环充放电寿命是电容器的一个重要性能指标，对木炭基活性炭为电极的电容器循环寿命测试结果表明，该炭材料在40mA恒电流下充放电10000次，其比电容保持率高达83％左右，性能良好。以椰壳为炭源，用同样的方法制备得到活性炭孔径呈多峰分布，质量比电容随着活化剂用量的增大而增大，当C／ZnCl2质量比为2:5时，所得炭样的电化学性能最好，在5mA充放电时其质量比电容达260F／g，80mA充放电时其质量比电容达153F／g。椰壳基活性炭材料的体积比电容、面积比电容大，更具有实际应用的价值，其中CZ25炭样分别为172F／cm3、42.2μF／cm2。不足之处在于漏电流较大，等效串联内阻偏大，有待于进一步研究与改进。为了提高功率密度和能量密度，用分解电压更高的有机电解液代替KOH溶液，试制、研究了有机电解液超级电容器。研究发现无纺布适于做有机电解液体系超级电容器的隔膜材料，增大电解液浓度有利于提高比电容。自制炭样CZ134在1.0mol／L MeEt3NBF4/PC（四氟硼酸一甲基三乙基铵的碳酸丙烯酯溶液）电解液中，8mA放电时质量比电容达133.8F／g，等效串联内阻为6.4O，能量密度达25 W·h／kg以上，且随放电电流变化较小，适于不同功率下放电，有较好的应用前景。炭材料在MeEt3NBF4／PC有机电解液电容器中的比电容与比表面积、孔容之间有一定的相关性，研究发现质量比电容随着外比表面积的增大而规律地增大，随着中孔孔容的增大而增大，但与总比表面积和总孔容没有必然的相关性。这对超级电容器用活性炭材料的研究与开发具有理论指导意义。
二、双电层电容器用无烟煤基高比表面积活性炭制备工艺的正交试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双电层电容器用无烟煤基高比表面积活性炭制备工艺的正交试验研究（论文提纲范文）
（1）选择性聚团法制备超纯煤的工艺优化及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 超纯煤(无灰煤)概念 |
| 1.1.2 超纯煤(无灰煤)潜在的应用价值 |
| 1.1.3 超纯煤的经济效益和意义 |
| 1.2 国内外制备超纯煤研究进展 |
| 1.2.1 化学法制备超纯煤研究进展 |
| 1.2.2 物理法制备超纯研究进展 |
| 1.2.3 物理-化学法制备超纯研究进展 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 研究目标、内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 试验材料和仪器 |
| 2.2 超纯煤制备方法 |
| 2.2.1 选择性聚团浮选分选试验 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 分步释放法 |
| 2.3.2 响应面优化设计试验 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.4.1 FTIR的测定 |
| 2.4.2 Zeta电位的测定 |
| 2.4.3 接触角的测定 |
| 2.4.4 粒度的测定 |
| 2.4.5 SEM-EDS的测定 |
| 2.4.6 灰分的测定 |
| 2.5 煤样性质 |
| 2.5.1 煤样的工业分析 |
| 2.5.2 XRF分析 |
| 2.5.3 XRD分析 |
| 2.5.4 太西煤SEM-EDS分析 |
| 2.5.5 太西煤FTIR分析 |
| 2.5.6 太西煤激光粒度分析 |
| 2.5.7 太西煤显微煤岩定量统计分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 无机聚合电解质在选择性聚团中的应用 |
| 3.1 聚合氯化铝在选择性聚团中的应用 |
| 3.1.1 捕收剂用量影响 |
| 3.1.2 起泡剂用量影响 |
| 3.1.3 聚合氯化铝和氯化铝对分选效果的影响 |
| 3.1.4 添加聚合氯化铝时研磨时间对分选效果的影响 |
| 3.1.5 聚合氯化铝动力学方程拟合 |
| 3.1.6 M曲线评价 |
| 3.2 聚合硫酸铁在选择性聚团中的应用 |
| 3.2.1 聚合硫酸铁用量对分选效果的影响 |
| 3.2.2 聚合硫酸铁和硫酸铁对分选效果的影响 |
| 3.2.3 M曲线评价 |
| 3.3 聚合硫酸铁与聚合氯化铝混合试剂在选择性聚团中的应用 |
| 3.3.1 聚合硫酸铁和聚合氯化铝混合对分选效果的影响 |
| 3.3.2 添加PSA时研磨时间对分选效果的影响 |
| 3.3.3 M曲线评价 |
| 3.4 聚合药剂在阳泉和大峪沟无烟煤中的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 调整剂在选择性聚团中的应用 |
| 4.1 分散调整剂对分选效果的影响 |
| 4.1.1 搅拌强度对分选效果的影响 |
| 4.1.2 六偏磷酸钠用量对分选效果的影响 |
| 4.1.3 六偏磷酸钠存在后煤油用量对分选效果的影响 |
| 4.1.4 六偏磷酸钠加入后起泡剂对分选效果的影响 |
| 4.1.5 分选次数对分选效果的影响 |
| 4.2 酸类调整剂对分选效果的影响 |
| 4.2.1 无机酸类调整剂对分选效果的影响 |
| 4.2.2 有机酸类调整剂对分选效果的影响 |
| 4.2.3 醋酸的药剂制度对分选效果的影响 |
| 4.2.4 研磨时间对分选效果的影响 |
| 4.2.5 醋酸用量对分选效果的影响 |
| 4.2.6 M曲线评价 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 选择性聚团优化 |
| 5.1 分级浮选动力学方程 |
| 5.1.1 研磨时间与浮选动力学常数 K 变化关系 |
| 5.1.2 不同药剂用量的动力学常数K变化关系 |
| 5.2 聚合硫酸铁在选择性聚团中的优化 |
| 5.2.1 响应面优化法概念 |
| 5.2.2 响应面的发展 |
| 5.2.3 回归模型建立及其分析 |
| 5.3 深度脱灰工艺优化 |
| 5.3.1 太西煤酸碱法脱灰工艺优化 |
| 5.3.2 太西煤选择性聚团与酸碱法耦合脱灰工艺优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 选择性聚团机理 |
| 6.1 接触角分析 |
| 6.2 粒度分析 |
| 6.3 经典DLVO理论分析 |
| 6.4 扩展的DLVO理论分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 选择性聚团模拟 |
| 7.1 团聚热力学 |
| 7.2 MS聚团模拟 |
| 7.2.1 煤油和煤模型构建 |
| 7.2.2 模拟方法 |
| 7.2.3 无烟煤模型建立 |
| 7.2.4 分子动力学计算模拟结果分析 |
| 7.3 Spoelstra油聚团模型 |
| 7.3.1 粒子数量变化 |
| 7.3.2 质量守恒 |
| 7.3.3 油量守恒 |
| 7.3.4 解决模型 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）四种活性炭双电层电容器电极制备工艺与电容特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.2.1 超级电容器分类 |
| 1.2.2 双电层电容器基本原理 |
| 1.2.3 双电层电容器的特点 |
| 1.2.4 双电层电容器的主要结构 |
| 1.2.5 超级电容器主要应用领域 |
| 1.3 超级电容器研究现状 |
| 1.3.1 活性炭主要特性与活化方式 |
| 1.3.2 超级电容器电解液现状 |
| 1.3.3 活性炭电容特性的主要影响因素 |
| 1.3.4 导电剂研究现状 |
| 1.3.5 石墨烯在超级电容器中的应用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料与实验设备 |
| 2.1.1 实验主要试剂与材料 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.2 材料测试与分析方法 |
| 2.2.1 材料微观形貌分析 |
| 2.2.2 比表面积与孔径分析 |
| 2.2.3 粒径分析 |
| 2.2.4 透射电镜(TEM) |
| 2.2.5 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.6 拉曼光谱分析 |
| 2.2.7 电容性能测试 |
| 2.3 电极制备工艺 |
| 2.3.1 湿法电极制备 |
| 2.3.2 干法电极制备 |
| 2.3.3 石墨烯/活性炭复合电极制备 |
| 2.4 双电层电容器制备与组装 |
| 第3章 不同活性炭形貌及电容特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 活性炭对双电层电容器的影响 |
| 3.2.1 不同活性炭基本参数 |
| 3.2.2 微观形貌的影响 |
| 3.2.3 比表面积与孔径分布的影响 |
| 3.3 不同活性炭电容特性研究 |
| 3.3.1 充放电曲线测试 |
| 3.3.2 容量与等效内阻(ESR)测试 |
| 3.3.3 容量衰减特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 制备工艺对双电层电容器电容特性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 导电剂对双电层电容器电容特性的影响 |
| 4.2.1 不同导电剂基本参数 |
| 4.2.2 微观形貌的影响 |
| 4.2.3 不同导电剂电容特性 |
| 4.3 双电层电容器制备工艺的制定与优化 |
| 4.3.1 正交实验 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 电极制作方法对双电层电容器电容特性的影响 |
| 4.4.1 电极微观形貌 |
| 4.4.2 电容特性影响 |
| 4.4.3 2.7 V条件下容量衰减特性 |
| 4.4.4 3.0 V条件下容量衰减特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 石墨烯对双电层电容器电容特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 插层剥离法石墨烯基本参数 |
| 5.2.1 透射电镜(TEM)分析 |
| 5.2.2 XRD与拉曼光谱分析 |
| 5.3 石墨烯/活性炭复合电极制备及微观形貌 |
| 5.3.1 石墨烯/活性炭复合电极制备 |
| 5.3.2 石墨烯/活性炭复合电极微观形貌 |
| 5.3.3 石墨烯/活性炭复合电极基本参数 |
| 5.4 电容特性影响 |
| 5.5 2.7 V条件下容量衰减特性 |
| 5.6 3.0 V条件下容量衰减特性 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）浒苔基高比表面积活性炭的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 本文的研究背景、研究目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 本文主要研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.2.1 研究的主要内容 |
| 1.2.2 研究的技术路线 |
| 1.2.3 研究的创新点 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 活性炭的基本特征 |
| 2.1.1 物理结构性质 |
| 2.1.2 表面化学性质 |
| 2.1.3 电化学特性 |
| 2.1.4 吸附特性 |
| 2.2 活性炭的制备 |
| 2.2.1 制备方法 |
| 2.2.2 常用活化剂 |
| 2.2.3 制备原料 |
| 2.3 浒苔资源的利用现状 |
| 第三章 实验材料和方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验器材 |
| 3.2 原料基本性质的测定 |
| 3.2.1 热重分析 |
| 3.2.2 含水率测定 |
| 3.2.3 有机物含量测定 |
| 3.2.4 挥发分测定 |
| 3.2.5 灰分测定 |
| 3.2.6 固定碳测定 |
| 3.3 活性炭的性质 |
| 3.3.1 得率 |
| 3.3.2 扫描电镜分析 |
| 3.3.3 透射电镜分析 |
| 3.3.4 氮气吸附-脱附分析 |
| 3.3.5 红外光谱分析 |
| 3.3.6 贝姆滴定分析 |
| 3.3.7 X射线衍射分析 |
| 3.3.8 X射线光电子能谱分析 |
| 3.4 电化学测试 |
| 3.4.1 活性炭电极的制备 |
| 3.4.2 循环伏安测试 |
| 3.4.3 恒流充放电测试 |
| 3.4.4 电化学阻抗测试 |
| 3.5 吸附试验 |
| 3.5.1 酸性大红模拟废水的配制 |
| 3.5.2 吸附动力学试验 |
| 3.5.3 吸附动力学模型 |
| 3.5.4 吸附热力学试验 |
| 3.5.5 吸附热力学模型 |
| 3.6 响应面实验设计 |
| 第四章 不同原料制备活性炭的对比研究 |
| 4.1 四种原料活性炭的制备 |
| 4.2 原料的性质 |
| 4.2.1 原料的工业分析 |
| 4.2.2 原料的表面形貌分析 |
| 4.3 H_4P_2O_7制备活性炭的性质 |
| 4.3.1 热重分析 |
| 4.3.2 孔径结构分析 |
| 4.3.3 表面形貌分析 |
| 4.3.4 表面官能团分析 |
| 4.4 KOH制备活性炭的性质 |
| 4.4.1 热重分析 |
| 4.4.2 孔径结构分析 |
| 4.4.3 表面形貌分析 |
| 4.4.4 表面官能团分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 H_4P_2O_7法制备浒苔炭的工艺优化 |
| 5.1 浒苔的性质分析 |
| 5.1.1 浒苔的工业分析 |
| 5.1.2 浒苔的热重分析 |
| 5.2 H_4P_2O_7法活性炭的制备 |
| 5.3 模型的建立与显着性检验 |
| 5.4 制备条件对比表面积的影响 |
| 5.4.1 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 5.4.2 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 5.4.3 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 5.5 最佳工艺条件的确定 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 KOH法制备浒苔炭的工艺优化 |
| 6.1 KOH活性炭的制备 |
| 6.2 制备条件对比表面积的影响 |
| 6.2.1 模型的建立与显着性检验 |
| 6.2.2 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 6.2.3 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 6.2.4 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 6.3 制备条件对微孔率的影响 |
| 6.3.1 模型的建立与显着性检验 |
| 6.3.2 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 6.3.3 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 6.3.4 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 6.4 制备条件对平均孔径的影响 |
| 6.4.1 模型的建立与显着性检验 |
| 6.4.2 浸渍比和活化温度的交互影响 |
| 6.4.3 浸渍比和活化时间的交互影响 |
| 6.4.4 活化时间和活化温度的交互影响 |
| 6.5 最佳活性炭的制备与应用 |
| 6.5.1 最佳工艺条件的确定 |
| 6.5.2 热重分析 |
| 6.5.3 电化学性能分析 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 H_4P_2O_7、KOH法制备浒苔炭性能的对比 |
| 7.1 两种活性炭的制备 |
| 7.2 物理性质分析 |
| 7.2.1 孔径结构分析 |
| 7.2.2 扫描电镜分析 |
| 7.2.3 透射电镜分析 |
| 7.3 化学性质分析 |
| 7.3.1 X射线衍射分析 |
| 7.3.2 红外光谱分析 |
| 7.3.3 Bohem滴定分析 |
| 7.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 7.4 吸附性能分析 |
| 7.4.1 接触时间和吸附质初始浓度的影响 |
| 7.4.2 吸附动力学 |
| 7.4.3 吸附等温线 |
| 7.4.4 吸附热力学 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 不同活化剂制备浒苔炭的对比研究 |
| 8.1 不同碱盐活性炭制备 |
| 8.1.1 热重分析 |
| 8.1.2 孔径结构分析 |
| 8.1.3 晶型分析 |
| 8.1.4 吸附性能分析 |
| 8.2 铝酸钠盐活性炭制备 |
| 8.2.1 浸渍比对孔径结构的影响 |
| 8.2.2 活化温度对孔径结构的影响 |
| 8.2.3 活化时间对孔径结构的影响 |
| 8.2.4 最佳炭孔径结构分析 |
| 8.2.5 热重分析 |
| 8.2.6 吸附性能分析 |
| 8.3 小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 研究结论 |
| 9.2 应用前景及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表文章目录 |
| 攻读博士学位期间申请专利目录 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）长柄扁桃壳活性炭的制备、表征及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 综述 |
| 1.1 长柄扁桃概述 |
| 1.1.1 植物分布及特性分析 |
| 1.1.2 营养价值及产品开发 |
| 1.1.3 长柄扁桃产业发展 |
| 1.2 活性炭概述 |
| 1.2.1 结构及性质 |
| 1.2.2 活性炭的制备 |
| 1.2.3 活性炭的应用 |
| 1.3 双电层电容器研究进展 |
| 1.3.1 EDLC概述 |
| 1.3.2 EDLC原理及组成 |
| 1.3.3 EDLC电极材料 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验试剂与仪器 |
| 2.2.1 主要试剂 |
| 2.2.2 主要仪器 |
| 2.3 活性炭的制备 |
| 2.3.1 原料预处理 |
| 2.3.2 氯化锌活化法 |
| 2.3.3 PC活化法 |
| 2.3.4 水蒸气物理活化法 |
| 2.4 活性炭性能表征 |
| 2.4.1 得率 |
| 2.4.2 吸附性能检测 |
| 2.4.3 食品级活性炭的鉴定 |
| 2.4.4 医药级活性炭的鉴定 |
| 2.4.5 元素分析 |
| 2.4.6 热重分析 |
| 2.4.7 比表面积及孔结构分析 |
| 2.4.8 微观形貌分析 |
| 2.4.9 表面冠能团分析 |
| 2.4.10 晶体结构分析 |
| 2.5 活性炭在双电层电容器中的应用 |
| 2.5.1 电极材料的制备 |
| 2.5.2 电容器的组装 |
| 2.5.3 电化学性能测试 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 长柄扁桃壳性质分析 |
| 3.1.1 元素及工业分析 |
| 3.1.2 热重分析 |
| 3.2 氯化锌活化法制备长柄扁桃壳活性炭 |
| 3.2.1 响应面优化及结果分析 |
| 3.2.2 活性炭脱色能力检测 |
| 3.2.3 N_2吸附-解吸附等温线 |
| 3.2.4 晶体结构分析 |
| 3.2.5 表面官能团分析 |
| 3.3 PC活化法制备长柄扁桃壳活性炭 |
| 3.3.1 制备条件对活性炭的影响 |
| 3.3.2 N_2吸附-解吸附曲线 |
| 3.3.3 微观形貌分析 |
| 3.4 水蒸气活化法制备长柄扁桃壳活性炭 |
| 3.5 活性炭在双电层电容器电极材料方面的应用 |
| 3.5.1 循环伏安测试 |
| 3.5.2 恒电流充放电测试 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）H2气氛下碱活化石油焦制备活性炭及连续活化技术开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| CONTENTS |
| 图表目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 活性炭的基本特征 |
| 1.1.1 活性炭的原子结构 |
| 1.1.2 活性炭的孔隙结构 |
| 1.1.3 活性炭的组成及表面结构 |
| 1.1.4 活性炭的吸附性能 |
| 1.2 活性炭的制备方法 |
| 1.3 KOH活化法制备高比表面积活性炭 |
| 1.3.1 不同原料路线的KOH活化 |
| 1.3.2 不同应用背景下的KOH活化 |
| 1.3.3 KOH活化石油焦制备高比表面积活性炭 |
| 1.4 石油焦基高比表面积活性炭中试生产工艺及技术 |
| 1.5 KOH活化成孔机理 |
| 1.6 活性炭孔结构的调变 |
| 1.6.1 对原料进行预处理 |
| 1.6.2 改变制备工艺条件 |
| 1.6.3 对活性炭进行二次处理 |
| 1.7 活性炭表面性质的调控 |
| 1.8 高比表面积活性炭应用 |
| 1.8.1 双电层电容器 |
| 1.8.2 催化剂及载体 |
| 1.8.3 燃料的吸附储存 |
| 1.8.4 液相无机离子及有机杂质吸附 |
| 1.9 本论文的研究工作 |
| 2 氢气气氛下石油焦基活性炭的制备 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验试剂及气体 |
| 2.1.2 石油焦 |
| 2.1.3 活性炭的制备 |
| 2.1.4 活性炭的表征 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 碱焦比对活化效果的影响 |
| 2.2.2 活化温度对活化效果的影响 |
| 2.2.3 活化时间对活化效果的影响 |
| 2.2.4 载气中不同H_2含量对活化效果的影响 |
| 2.2.5 石油焦粒度对活化效果的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 载气中H_2对活化过程的作用机理研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 石油焦炭化处理 |
| 3.1.2 活性炭的制备 |
| 3.1.3 石油焦及活性炭的表征 |
| 3.2 H_2对石油焦高温炭化过程及炭化产物表面性质的影响 |
| 3.2.1 热重分析 |
| 3.2.2 元素分析 |
| 3.2.3 红外分析 |
| 3.3 H_2对KOH活化石油焦活化过程及活化产物的影响 |
| 3.3.1 引入H_2对活化过程中H_2产生的影响 |
| 3.3.2 引入H_2对活化过程中水的产生的影响 |
| 3.3.3 引入H_2对活性炭表面性质的影响 |
| 3.3.4 引入H_2对活性炭孔隙结构的影响 |
| 3.4 采用不同原料制备活性炭时引入H_2的影响 |
| 3.5 原料的灰分对在H_2气氛下制备活性炭的影响 |
| 3.6 引入水蒸汽对活性炭制备的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 载气中H_2对钾插层活化效果的影响 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 活化过程中K单质产生量的测定 |
| 4.1.2 钾单质的插层活化实验 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 引入H_2活化对钾单质产生量的影响 |
| 4.2.2 引入H_2活化对钾单质活化效果的影响 |
| 4.2.3 钾单质活化所制活性炭的孔隙结构 |
| 4.2.4 钾活化产物的XRD分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 石油焦基高比表面积活性炭在超级电容器中的应用 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 活性炭的制备 |
| 5.1.2 超级电容器电极的制备及电化学性能测试 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 活性炭的孔结构表征 |
| 5.2.2 活性炭电化学性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 连续式KOH活化法制备高比表面积活性炭装置构建 |
| 6.1 连续活化反应装置的设计要求 |
| 6.2 实验室连续活化反应装置的构建 |
| 6.2.1 主要设计思想 |
| 6.2.2 主要技术参数 |
| 6.2.3 生产工艺流程 |
| 6.3 实验室连续活化反应装置的冷态调试 |
| 6.3.1 进料系统的考察 |
| 6.3.2 气路控制和压力调试 |
| 6.3.3 物料平衡计算 |
| 6.4 实验室连续活化反应装置的热态调试 |
| 6.4.1 KOH与石油焦的热混合 |
| 6.4.2 KOH/石油焦混合物料预活化 |
| 6.4.3 未进料时活化炉的温度分布控制 |
| 6.4.4 进料时活化炉的温度分布控制 |
| 6.4.5 连续活化实验 |
| 6.5 连续活化装置中试放大构想 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点摘要 |
| 进一步工作计划和建议 |
| 参考文献 |
| 附录A 连续活化炉 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
（6）高比表面积活性炭的制备、成型及初步应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 高比表面积活性炭的概述 |
| 1.1.1 高比表面积活性炭的发展历史与研究现状 |
| 1.1.2 高比表面积活性炭的制备方法 |
| 1.1.3 高比表面积活性炭的结构和表面性质 |
| 1.1.4 高比表面积活性炭的应用领域 |
| 1.2 造纸黑液的概述 |
| 1.2.1 造纸黑液的组成 |
| 1.2.2 造纸黑液的资源化利用 |
| 1.3 EDLC的概述 |
| 1.3.1 EDLC的原理 |
| 1.3.1.1 双电层电容 |
| 1.3.1.2 法拉第准电容 |
| 1.3.2 EDLC的结构 |
| 1.4 成型活性炭的概述 |
| 1.4.1 成型活性炭的特点和应用 |
| 1.4.2 成型活性炭的制备方法 |
| 1.5 油气吸附的概述 |
| 1.5.1 油气的来源与性质 |
| 1.5.2 国内外油气回收主要方法 |
| 1.6 课题的意义、研究目标和内容 |
| 第二章 氢氧化钾活化石油焦制备高比表面积活性炭 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 高比表面积活性炭制备 |
| 2.2.2 活化实验装置及设备 |
| 2.2.3 性能评价和分析方法 |
| 2.2.3.1 活化收率及吸附性能评价 |
| 2.2.3.2 工业分析 |
| 2.2.3.3 比表面积及孔结构测定原理 |
| 2.3 实验设计与结果讨论 |
| 2.3.1 正交试验设计与结果分析 |
| 2.3.2 单因素实验结果与分析 |
| 2.3.2.1 碱焦比的影响 |
| 2.3.2.2 活化温度的影响 |
| 2.3.2.3 活化时间的影响 |
| 2.3.3 比表面积与孔径分析 |
| 2.3.4 碳硫分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 高比表面积活性炭的微波改性对油气吸附的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 油气成分分析 |
| 3.2.2 微波改性石油焦活性炭吸附油气 |
| 3.2.3 实验装置 |
| 3.2.4 数据采集软件 |
| 3.2.5 中孔结构测定原理 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 汽油的气相色谱分析 |
| 3.3.2 高比表面积活性炭的微波改性 |
| 3.3.3 动态油气吸附实验分析 |
| 3.3.3.1 初次吸附油气性能的比较 |
| 3.3.3.2 多次吸附油气性能的比较 |
| 3.3.3.3 不同温度下吸附油气性能的比较 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 活性炭的成型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 成型活性炭的制备 |
| 4.2.2 性能评价与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 黏结剂添加量对抗压强度和损失率的影响 |
| 4.3.2 黏结剂添加量对吸附性能和堆积密度的影响 |
| 4.3.3 二次活化温度对烧失率和堆积密度的影响 |
| 4.3.4 二次活化温度对吸附性能的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 碱法制黑液活性炭 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 原料热重分析 |
| 5.2.2 造纸黑液制备活性炭 |
| 5.3 产品指标评价 |
| 5.3.1 亚甲基蓝吸附值的测定 |
| 5.3.2 得率的计算 |
| 5.3.3 灰分的测定 |
| 5.3.4 碱回收率的计算 |
| 5.4 正交实验 |
| 5.5 碱回收 |
| 5.6 扫描电子显微镜形貌分析 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 黑液活性炭在双电层电容器的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 活性炭的制备 |
| 6.2.2 活性炭吸附性能表征 |
| 6.2.3 钮扣双电层电容器组装 |
| 6.2.4 电极材料性能测试 |
| 6.2.5 电化学实验试剂及仪器设备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 单因素试验结果与分析 |
| 6.3.1.1 混料比对亚甲基蓝吸附值的影响 |
| 6.3.1.2 碱炭比对亚甲基蓝吸附值的影响 |
| 6.3.1.3 活化温度对亚甲基蓝吸附值的影响 |
| 6.3.1.4 活化时间对亚甲基蓝吸附值的影响 |
| 6.3.2 比表面积和孔径分析 |
| 6.3.3 活性炭表面酸性官能团 |
| 6.3.4 电化学性能表征 |
| 6.3.4.1 电极的循环伏安曲线 |
| 6.3.4.2 恒流充放电性能 |
| 6.3.4.3 交流阻抗分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者读研期间科研情况 |
（7）超级电容器用竹基活性炭的制备及其电化学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 超级电容器的研究历史与现状 |
| 1.2.2 超级电容器的工作原理 |
| 1.2.3 超级电容器的特点 |
| 1.2.4 超级电容器的关键材料 |
| 1.2.5 超级电容器的应用及展望 |
| 1.3 高比表面积活性炭（HSAAC）概述 |
| 1.3.1 高比表面积活性炭的研究进展 |
| 1.3.2 高比表面积活性炭的制备方法 |
| 1.3.3 影响活性炭材料电容特性的主要因素 |
| 1.4 竹炭的研究与应用 |
| 1.4.1 竹炭的研究进展 |
| 1.4.2 竹炭的应用 |
| 1.5 选题依据及主要研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验仪器及材料 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.2 技术方案与技术路线 |
| 2.2.1 技术方案 |
| 2.2.2 技术路线 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 竹炭的制备 |
| 2.3.2 竹基高比表面积活性炭的制备 |
| 2.3.3 竹基高比表面积活性炭电极的制备 |
| 2.3.4 EDLC 的组装 |
| 2.4 测试方法 |
| 2.4.1 竹基高比表面积活性炭收率的测定 |
| 2.4.2 竹材的热重分析 |
| 2.4.3 竹炭的XRD 测试 |
| 2.4.4 粉末竹炭电阻率测试 |
| 2.4.5 表面形貌观察与能谱分析 |
| 2.4.6 活性炭比表面积与孔结构测试 |
| 2.4.7 电化学性能测试 |
| 第3章 竹材的炭化及竹炭的结构研究 |
| 3.1 竹材炭化工艺制定及炭化收率 |
| 3.1.1 竹材的热重分析 |
| 3.1.2 竹材的炭化升温制度及炭化收率 |
| 3.2 竹材及竹炭的表面形貌 |
| 3.3 竹炭中的微量元素 |
| 3.4 竹炭的XRD 分析 |
| 3.5 竹炭的比表面积 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 活化工艺对竹基活性炭孔结构的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 活化工艺对竹基活性炭收率及孔结构的影响 |
| 4.2.1 炭化温度对竹基活性炭收率及孔结构的影响 |
| 4.2.2 碱炭比对竹基活性炭收率及孔结构的影响 |
| 4.2.3 活化温度对竹基活性炭收率及孔结构的影响 |
| 4.2.4 活化时间对竹基活性炭收率及孔结构的影响 |
| 4.3 竹基活性炭的表面形貌观察 |
| 4.4 竹基高比表面积活性炭的活化机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 竹基高比表面积活性炭的电化学性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 竹基活性炭用作EDLC 电极材料的电化学特性 |
| 5.2.1 炭化温度对竹基活性炭电极电化学性能的影响 |
| 5.2.2 碱炭比对竹基活性炭电极电化学性能的影响 |
| 5.2.3 活化温度对竹基活性炭电极电化学性能的影响 |
| 5.2.4 活化时间对竹基活性炭电极电化学性能的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 电极制备工艺和电解液种类对竹基高比表面积活性炭电极电化学性能的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 粒度对竹基活性炭电极电化学性能的影响 |
| 6.3 粘接剂用量对竹基活性炭电极电化学性能的影响 |
| 6.4 导电剂添加量对竹基活性炭电极电化学性能的影响 |
| 6.5 电解液种类对竹基活性炭所制 EDLC 电化学性能的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（8）石油焦基活性炭的制备及其双电层电容特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 双电层电容器(EDLC)概述 |
| 1.2.1 双电层电容器的研究历史与现状 |
| 1.2.2 双电层电容器的工作原理 |
| 1.2.3 双电层电容器的关键材料 |
| 1.2.4 EDLC 的构造设计 |
| 1.2.5 双电层电容器的特点 |
| 1.2.6 双电层电容器的应用及展望 |
| 1.3 高比表面积活性炭(HSAAC)概述 |
| 1.3.1 高比表面积活性炭的研究历史与现状 |
| 1.3.2 活性炭的制备方法 |
| 1.3.3 活性炭的孔结构 |
| 1.3.4 影响活性炭材料电容特性的因素 |
| 1.4 选题依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题的依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 高比表面积活性炭的制备 |
| 2.1.1 原料与试剂 |
| 2.1.2 高比表面积活性炭的制备工艺 |
| 2.2 活性炭比表面积与孔结构的测定 |
| 2.3 表面形貌的观察与能谱分析 |
| 2.4 EDLC 电化学性能的测试 |
| 2.4.1 活性炭电极的制备 |
| 2.4.2 EDLC 的组装 |
| 2.4.3 直流充放电性能的测试 |
| 2.4.4 循环伏安特性的测试 |
| 2.4.5 交流阻抗特性的测试 |
| 2.4.6 漏电流的测试 |
| 第3章 制备工艺对石油焦基活性炭孔结构与性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 活化工艺对活性炭收率及性能的影响 |
| 3.2.1 碱炭比对活性炭收率及性能的影响 |
| 3.2.2 活化温度对活性炭收率及性能的影响 |
| 3.2.3 保温时间对活性炭收率及性能的影响 |
| 3.3 石油焦原料和活性炭的表面形貌观察 |
| 3.4 KOH 活化机理的探讨 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 石油焦基高比表面积活性炭用作EDLC 电极材料在有机电解液中的电容特性 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 石油焦基活性炭电极的直流充放电性能的研究 |
| 4.2.1 碱炭比对石油焦基活性炭电极比电容的影响 |
| 4.2.2 活化温度对石油焦基活性炭电极比电容的影响 |
| 4.2.3 保温时间对石油焦基活性炭电极比电容的影响 |
| 4.3 活性炭电极的循环伏安性能 |
| 4.3.1 石油焦基活性炭电极的循环伏安特性与扫描速率的关系 |
| 4.3.2 活化条件对石油焦基活性炭电极循环伏安特性的影响 |
| 4.4 石油焦基活性炭电极的交流阻抗性能 |
| 4.4.1 交流阻抗曲线的一般特性 |
| 4.4.2 石油焦基活性炭电极的交流阻抗特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 石油焦基活性炭制备工艺的优化研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 正交试验方案设计 |
| 5.3 正交试验结果 |
| 5.4 正交试验因素对活性炭电容特性的影响 |
| 5.4.1 碱炭比对活性炭比电容的影响 |
| 5.4.2 活化温度对活性炭比电容的影响 |
| 5.4.3 活化时间对活性炭比电容的影响 |
| 5.5 EDLC 的直流充放电性能、漏电流及循环性能 |
| 5.5.1 EDLC 在不同电流密度下的直流充放电性能 |
| 5.5.2 EDLC 的漏电流 |
| 5.5.3 EDLC 的循环特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 活性炭电极在不同电解液中的电容性能与其比表面积和孔结构的关系 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 活性炭在不同电解液中的比电容与比表面积和孔结构的关系 |
| 6.3 不同活性炭电极的交流阻抗分析 |
| 6.4 活性炭电极在不同电流密度下的直流充放电性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（9）高性能活性炭电极材料的制备及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 概述 |
| 1.1 电化学电容器简介 |
| 1.1.1 电化学电容器原理 |
| 1.1.2 电化学电容器的构造 |
| 1.2 电化学电容器的研究进展 |
| 1.2.1 电极材料的研究 |
| 1.2.2 电解液的研究 |
| 1.3 国内外炭电极材料研究情况 |
| 1.4 本论文的学术构想与研究内容 |
| 1.4.1 本课题的构想与思路 |
| 1.4.2 课题的研究内容 |
| 第二章 实验原理方法及仪器设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 活性炭材料 |
| 2.1.2 化学试剂与其它材料 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 活性炭和复合炭电极材料制备 |
| 2.3.1 炭原料及预处理 |
| 2.3.2 活性炭制备工艺及流程 |
| 2.3.3 复合炭电极材料的制备 |
| 2.3.3.1 Ni(OH)_2溶胶 |
| 2.3.3.2 复合电极材料 |
| 2.4 材料的表征 |
| 2.4.1 自动氮吸附法 |
| 2.4.2 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.3 热重分析(TGA) |
| 2.4.4 傅立叶红外光谱分析(FTIR) |
| 2.5 电极制作方法和电容器装配 |
| 2.5.1 电极制作 |
| 2.5.2 电容器装配 |
| 2.6 电容器电极材料性能测试分析 |
| 2.6.1 恒流充放电测试 |
| 2.6.2 循环伏安、交流阻抗、漏电流测试 |
| 2.6.3 电化学电容器使用寿命测试 |
| 第三章 活性炭电极材料的制备 |
| 3.1 同步物理-化学活化法正交实验 |
| 3.1.1 正交实验设计 |
| 3.1.2 正交实验结果分析 |
| 3.1.2.1 BET比表面积分析 |
| 3.1.2.2 平均孔径及其它孔结构参数分析 |
| 3.1.2.3 活性炭产率分析 |
| 3.2 同步物理-化学活化法单因素实验 |
| 3.2.1 实验设计 |
| 3.2.2 活化条件对炭材料孔结构的影响 |
| 3.2.2.1 锌炭比 |
| 3.2.2.2 活化温度 |
| 3.2.2.3 活化时间 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 炭电极材料表面结构与超级电容器性能研究 |
| 4.1 活性炭孔结构和比表面积 |
| 4.2 电极材料结构与电化学电容器性能关系 |
| 4.3 电容器其他电化学性能 |
| 4.3.1 交流阻抗 |
| 4.3.2 漏电流及循环寿命 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 NiO_x凝胶/活性炭复合电极超级电容器研究 |
| 5.1 电极材料的比表面积和孔结构 |
| 5.2 复合炭电极材料的电化学性能 |
| 5.2.1 恒流充放电性能 |
| 5.2.2 循环伏安特性 |
| 5.2.3 交流阻抗、漏电流等电化学特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 有机电解液超级电容器的制备及性能研究 |
| 6.1 电解液 |
| 6.2 电极材料 |
| 6.3 电容器电化学性能 |
| 6.3.1 恒流充放电性能 |
| 6.3.2 循环伏安、交流阻抗等电化学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）超级电容器炭电极材料的制备和应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概述 |
| 1.1 超级电容器简介 |
| 1.1.1 超级电容器的工作原理 |
| 1.1.2 超级电容器的特点 |
| 1.1.3 超级电容器的分类 |
| 1.1.3.1 按电极材料分类 |
| 1.1.3.2 按储能机理分类 |
| 1.1.3.3 按结构及电极反应分类 |
| 1.1.4 超级电容器的性能指标及研究方法 |
| 1.1.4.1 主要性能指标 |
| 1.1.4.2 研究方法 |
| 1.1.5 超级电容器的应用 |
| 1.2 超级电容器的研究进展 |
| 1.2.1 电极材料的研究进展 |
| 1.2.1.1 炭材料 |
| 1.2.1.2 金属氧化物 |
| 1.2.1.3 导电聚合物 |
| 1.2.2 电解液的研究进展 |
| 1.2.3 制备工艺研究进展 |
| 1.3 本课题的学术构想及研究内容 |
| 1.3.1 学术构想 |
| 1.3.2 本课题的目的和意义 |
| 1.3.3 主要研究内容 |
| 第二章 实验方法及仪器设备、试剂 |
| 2.1 实验材料和试剂 |
| 2.1.1 炭材料 |
| 2.1.2 化学试剂 |
| 2.1.3 组装电容器所用材料 |
| 2.2 主要仪器和设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 活性炭样的制备及表征 |
| 2.3.2 活性炭电极的制作 |
| 2.3.3 电容器的装配 |
| 2.3.4 电容器性能测试 |
| 2.4 电容器性能参数计算依据 |
| 2.4.1 比电容 |
| 2.4.2 其它性能参数 |
| 第三章 木炭基活性炭超级电容器的研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 木炭的预处理 |
| 3.1.2 炭材料制备和电容器制作正交实验表设计 |
| 3.1.3 活性炭样的制备与自动氮吸附法表征 |
| 3.1.4 电极制作、电容器组装与测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 炭材料的比表面积和孔结构参数 |
| 3.2.1.1 吸附-脱附等温线 |
| 3.2.1.2 比表面积和孔容 |
| 3.2.1.3 孔径分布 |
| 3.2.2 制备条件对炭材料性能的影响 |
| 3.2.2.1 对BET比表面积的影响 |
| 3.2.2.2 对炭材料收率的影响 |
| 3.2.3 炭材料的电化学性能 |
| 3.2.3.1 电容器的恒流充放电性能 |
| 3.2.3.2 制备条件对比电容的影响 |
| 3.2.3.3 等效串联内阻及库仑效率分析 |
| 3.2.3.4 循环伏安特性研究 |
| 3.2.3.5 漏电流的分析 |
| 3.2.4 最优化制备条件 |
| 3.2.5 EDLC循环充放电稳定性 |
| 3.3 主要结论 |
| 第四章 椰壳基活性炭超电容器的性能研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 椰壳活性炭的制备与表征 |
| 4.1.2 炭电极制作和电容器的组装及测试 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 炭材料的比表面积和孔结构参数 |
| 4.2.2 炭材料的电化学性能 |
| 4.2.2.1 恒流充放电性能 |
| 4.2.2.2 比电容 |
| 4.2.2.3 等效串联内阻及库仑效率 |
| 4.2.2.4 循环伏安特性 |
| 4.2.2.5 漏电流 |
| 4.2.2.6 比表面积及孔分布对比电容的影响 |
| 4.3 主要结论 |
| 第五章 有机电解液超级电容器的制备及性能研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 集流体的选择与制作 |
| 5.1.2 电解质溶液的选择与配制 |
| 5.1.2.1 电解质体系的选择 |
| 5.1.2.2 Et_4NBF_4/PC溶液的配制 |
| 5.1.3 电极制备和电容器组装 |
| 5.1.4 电容器的测试 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 隔膜材料的影响 |
| 5.2.2 电解质溶液的影响 |
| 5.2.2.1 电解液浓度的影响 |
| 5.2.2.2 电解质种类的影响 |
| 5.2.3 自制活性炭样与商品活性炭性能的比较 |
| 5.2.3.1 炭样吸附曲线及比表面积参数的比较 |
| 5.2.3.2 质量比电容 |
| 5.2.3.3 循环伏安性能分析 |
| 5.2.3.4 漏电流分析 |
| 5.2.3.5 交流阻抗分析 |
| 5.2.3.6 功率密度和能量密度的比较 |
| 5.2.4 比表面积及孔分布对比电容的影响 |
| 5.2.4.1 所选炭样的比表面积及孔容参数分析 |
| 5.2.4.2 炭样的质量比电容 |
| 5.2.4.3 比表面积对质量比电容的影响 |
| 5.2.4.4 孔容与质量比电容的关系 |
| 5.3 结论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果 |
四、双电层电容器用无烟煤基高比表面积活性炭制备工艺的正交试验研究（论文参考文献）
- [1]选择性聚团法制备超纯煤的工艺优化及机理研究[D]. 董子龙. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [2]四种活性炭双电层电容器电极制备工艺与电容特性[D]. 张凯. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [3]浒苔基高比表面积活性炭的制备及其性能研究[D]. 高原. 山东大学, 2017(08)
- [4]长柄扁桃壳活性炭的制备、表征及其电化学性能研究[D]. 舒羽. 西北大学, 2014(04)
- [5]H2气氛下碱活化石油焦制备活性炭及连续活化技术开发[D]. 肖荣林. 大连理工大学, 2013(08)
- [6]高比表面积活性炭的制备、成型及初步应用[D]. 方建辉. 海南大学, 2011(07)
- [7]超级电容器用竹基活性炭的制备及其电化学性能的研究[D]. 陈名柱. 湖南大学, 2011(08)
- [8]石油焦基活性炭的制备及其双电层电容特性的研究[D]. 陈杰. 湖南大学, 2009(08)
- [9]高性能活性炭电极材料的制备及应用[D]. 杨静. 同济大学, 2008(07)
- [10]超级电容器炭电极材料的制备和应用研究[D]. 程庚金生. 同济大学, 2007(06)