基于废旧聚合物的碳纳米材料制备及其在储能和吸波中的应用

发布时间：2021-04-24 02:16

　　近几十年来,塑料由于具有一系列优良的性质,在日常生活中得到了广泛使用。然而,塑料制品往往具有较短的使用寿命,塑料的大规模使用导致了大量废弃塑料的产生,这些废弃塑料一般很难降解,给生态环境造成了巨大的压力。同时,塑料制品的原料主要来源于不可再生资源（如石油、煤炭）,因此,废旧塑料的回收再利用不仅有助于减轻环境污染,而且有利于节约资源,符合可持续发展的战略。目前,废旧塑料的处理、回收方法主要有以下几种:机械回收、填埋、焚烧、热裂解等。然而,这些方法都有一些缺点。考虑到塑料中较高的碳元素含量,将废旧塑料碳化制备高附加值的碳材料,是一种新型的塑料回收方式。特别是近十几年来,随着纳米碳材料在阻燃、催化、吸附分离、能源存储等领域展现出广阔的应用前景,聚合物碳化领域的研究得到了蓬勃的发展。对于碳材料的具体应用而言,其性能严重依赖于碳化产物的微观形貌结构。因此,在保证聚合物高效碳化的同时,有效控制碳化产物的微观形貌成为了研究热点,基于此,我们提出了下列碳化策略:1.首先,利用多孔MgO为模板,以废旧PS为碳源,制备了多孔碳纳米片（CNS）。同时,为了进一步提高碳材料的比表面积,调节其孔结构,我们采用K... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：148 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚合物的生产与回收现状
        1.2.1 合成聚合物的生产现状
        1.2.2 废旧塑料的主要危害
        1.2.3 废旧塑料的处理方式
    1.3 聚合物碳化的主要方法
        1.3.1 缺氧热解碳化
        1.3.2 催化碳化
        1.3.3 水热碳化
        1.3.4 高压碳化
        1.3.5 模板碳化
    1.4 聚合物碳化制备碳材料及应用
        1.4.1 阻燃领域
        1.4.2 吸附分离
        1.4.3 催化
        1.4.4 能源存储
        1.4.5 吸波材料
    1.5 论文选题背景及设计思路
第2章 二维多孔碳纳米片的制备及其在超级电容器中的应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料
        2.2.2 多孔碳纳米片的制备
        2.2.3 碳材料的化学活化
        2.2.4 仪器表征
        2.2.5 电极片制备与电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 碳材料的合成过程
        2.3.2 形貌表征
        2.3.3 结构表征
        2.3.4 三电极系统测试
        2.3.5 两电极电容器测试
    2.4 本章小结
第3章 三维多孔碳的制备及其在超级电容器中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 材料
        3.2.2 3D多孔碳的制备方法
        3.2.3 仪器表征
        3.2.4 电极片制备与电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料合成
        3.3.2 形貌表征
        3.3.3 结构表征
        3.3.4 三电极系统测试
        3.3.5 两电极电容器测试
    3.4 本章小结
第4章 可回收盐模板策略制备多孔碳材料及其应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 多孔碳材料制备
        4.2.2 样品表征
        4.2.3 电极片制备与电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 碳材料的合成过程
        4.3.2 形貌与结构表征
        4.3.3 三电极系统测试
        4.3.4 两电极电容器测试
    4.4 本章小结
第5章 基于废旧PET的Ni-MOF制备及其碳化产物的电磁波吸收性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 原料
        5.2.2 MOF的合成
        5.2.3 MOF的碳化
        5.2.4 仪器表征
        5.2.5 吸波性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 形貌表征
        5.3.2 结构表征
        5.3.3 Ni/C复合材料电磁波吸收性能
    5.4 本章小结
全文总结与展望
参考文献
致谢
作者简历
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[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备及其对二苯并噻吩的吸附性能(英文)[J]. 王琴,梁晓怿,张睿,刘朝军,刘小军,乔文明,詹亮,凌立成.  新型炭材料. 2009(01)



本文编号：3156480