废旧纺织材料基含氮碳材料的制备及电化学性能研究

发布时间：2023-04-01 12:20

　　如今能源和环境已成为社会可持续发展的两大问题。能源是推动经济和社会发展的主要力量,而化石燃料仍占据主导地位,随着化石燃料的过度开采和利用,温室效应和环境污染日益恶化,因此发展可再生清洁能源对人类的生存和发展具有重大意义。储存在废弃生物质中的生物质能是最重要的可再生能源之一,但远没有得到充分利用。我国是一个纺织品大国,每年都会产生大量的废旧纺织品,目前,大部分富含碳的废旧纺织品都是通过填埋或焚烧来处理,这种处理方式不仅浪费资源而且污染环境,其实,除了填埋和焚烧之外,废旧纺织品也可以用来制备碳材料。本文通过熔盐法将废旧纺织品转化为功能型碳材料,具体研究内容和结果如下:1)将废旧的生物质转化为氮掺杂碳材料,已经被认为是能量储存与转换方面最有效且经济实惠的手段之一。羊毛纤维作为丰富的可再生资源,含有大量的氮元素。在700℃的LiCl-KCl熔盐体系中,实现了利用熔盐碳化法将羊毛纤维转变成氮掺杂多孔碳。经过熔盐碳化得到的蜂窝状羊毛纤维衍生碳(WFC-MSC)具有787.079 m²·g^-1的比表面积和质量分数为2.6%的氮含量。使用这种氮掺杂碳作为超级...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 废旧纺织品
        1.2.1 废旧纺织品的分类
        1.2.2 废旧纺织品利用现状
    1.3 碳材料
        1.3.1 活性炭
        1.3.2 碳材料的制备方法
        1.3.3 碳材料的应用
    1.4 含氮碳材料
        1.4.1 含氮碳材料简介
        1.4.2 富氮前驱体制备含氮碳材料
        1.4.3 氮掺杂制备含氮碳材料
    1.5 含氮碳材料在电容器和电池中的应用
        1.5.1 含氮碳材料在超级电容器中的应用
        1.5.2 含氮碳材料在锂离子电池中的应用
    1.6 本课题研究意义及主要内容
2 高温熔盐法处理废旧羊毛制备含氮碳材料
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 废旧羊毛制备含氮碳材料实验步骤
        2.2.4 工作电极的制备
        2.2.5 羊毛基含氮碳材料的结构表征和电容性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 羊毛基碳材料工艺流程的分析
        2.3.2 羊毛基碳材料结构表征
        2.3.3 羊毛基碳材料最佳工艺条件的探究
        2.3.4 羊毛基碳材料电化学性能表征
    2.4 本章小结
3 高温熔盐法处理废旧牛仔布制备掺氮碳材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 废旧牛仔布制备氮掺杂碳材料步骤
        3.2.4 电池的组装
        3.2.5 牛仔布基掺氮碳材料的结构表征及电容性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 三聚氰胺对牛仔布基掺氮碳材料结构的影响
        3.3.2 牛仔布基掺氮碳材料最佳工艺条件的探究
        3.3.3 三聚氰胺对牛仔布基掺氮碳材料电化学性能的影响
        3.3.4 不同氮源对牛仔布基掺氮碳材料结构的影响
        3.3.5 不同氮源对牛仔布基掺氮碳材料电化学性能的影响
        3.3.6 几种掺氮碳材料电池性能的研究
    3.4 本章小结
4 高温热解废旧亚麻布制备碳纤维材料及其电容性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验步骤
        4.2.4 亚麻基碳纤维的结构表征及电容性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 亚麻基碳纤维的结构表征
        4.3.2 亚麻基碳纤维电容性能的测试
    4.4 本章小结
5 本课题创新点与展望
    5.1 创新点
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3777135