微波穿透深度计算公式可以穿透的材质有哪些?或者可以高比...

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微波合成锂离子池正极材料lifepo4及性能研究
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摘要 摘要 无毒,廉价,安全性高,循环性能良好的LiFeP04正极材料是目前最具发展
潜力的锂离子电池正极材料之一,然而,LiFeP04的电导率低,高倍率下的电化
学性能差,大大限制了它的应用。本文采用微波碳热还原法合成LiFeP04,研究
了微波热处理温度、时间、碳添加量以及不同还原剂对LiFeP04结构和电化学性
能的影响,并采用了碳包覆和金属离子掺杂对LiFeP04进行改性。利用XRD、
SEM、TEM、BET及激光粒度分析等多种分析手段对样品进行了表征;对合成
样品进行恒流充放电和循环伏安测试,研究了样品的放电容量、循环性能和可
对LiFeP04结构和性能的影响,结果表明:随着微波热处理温度的升高,结晶度
更好,同时杂相的含量也增多:500℃保温lh的产物具有相对较好的电化学性
能,在O.1C倍率下的初始放电容量为117.2mAh/g,10次循环之后为114.8mAh/g,
容量衰减仅为2%. 研究了微波热处理时间对LiFeP04结构和性能的影响,结果表明:在500℃
保温20min的样品具有良好的电化学性能,在0.1C倍率下的初始容量为139.6
mAh/g,循环lO次后容量几乎没有衰减。 研究了不同掺碳量对LiFeP04性能的影响,结果表明,随着碳加入量的增多,
样品的颗粒越细,比表面积越大,其中掺碳量12%的样品比表面积达31.4m2儋,
在0.1C倍率的初始放电容量为146.4mAh/g。 对比了不同还原剂对LiFeP04性能的影响,结果表明,以葡萄糖,聚丙烯为
还原剂和碳源合成的样品具有优异的电化学性能,采用蔗糖和草酸作为还原剂
合成的样品在充放电过程中电极极化较为严重。 以葡萄糖为还原剂和碳源并掺杂Ti4+合成了金属离子掺杂的LiFeP04/C,研
究了Ti4+掺杂量对产物结构和性能的影
正在加载中,请稍后...009年8月西北工业大学学报;Aug.;2009;第27卷第4期;JournalofNorthwesternPol;Vol-27No.4;微波加热与传统加热制备高比;表面活性炭的对比研究;艾艳玲,李铁虎,冀勇斌;(西北工业大学材料学院,陕西西安;710072);要:以中间相炭微球为原料,KOH为活化剂,采用微;制备出高比表面积活性炭;关键;词:活性炭,微波加
009年8月西北工业大学学报
第27卷第4期
JournalofNorthwesternPolytechniealUniversity
Vol-27No.4
微波加热与传统加热制备高比
表面活性炭的对比研究
艾艳玲,李铁虎,冀勇斌
(西北工业大学材料学院,陕西西安
710072)
要:以中间相炭微球为原料,KOH为活化剂,采用微波加热与传统加热2种方法在不同条件下
制备出高比表面积活性炭。研究表明:活性炭比表面积和孔容随着KoH/MCMB的增大先增大后减小,采用微波加热制得的活性炭具有较高的比表面积,KOH/MCMB较小时,比表面积和孔容随活化时间的延长达到最大值后不再发生变化,在KoH/MCMB较大时,比表面积和孔容随活化时间的延长先增大后减小,采用微波加热可大大缩短活化时间,通过FTIR分析,微波加热比传统加热所制得的活性炭具有较低浓度的含氧基团。
词:活性炭,微波加热,比表面,中间相炭微球(MCMB)
中图分类号:TQ424.1
文献标识码:A
文章编号:1000—2758(2009)04—0527—05
目前,高比表面积活性炭的制备主要是以中间果降低。基于以上分析,本文选用刚玉坩埚为容器,相沥青、石油焦、中间相炭微球为原料,采用KOH刚玉对微波是透明的,且不与活化剂反应;以中间相加热活化的方法制备[1’2],在这些制备过程中的加热炭微球为原料,KoH为活化剂,分别采用微波加热主要是采用传统的加热方法,由于传统的加热方式与传统加热的方式制备高比表面活性炭,考察了2活化时必须对炉体加热,因此造成热利用率低、能量种方法在不同活化条件下制备出活性炭的性能差异消耗高、活化时间长且容易造成活化不均匀影响活影响。
性炭结构性能等缺点。而微波加热则不需对炉体加热,没有额外热量消耗,可最大限度地提高能源利用1
率。同时,微波加热技术是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动,产生“内摩擦热”而使被加热物料I.I微波加热装置
温度升高[3.4】,不需任何热传导过程,就能使物料内在本研究中,微波加热系统示意图如图1所示。外部同时加热、升温,加热速度快且均匀,仅需传统微波功率为3kw,频率为2450
MHz,采用红外测
加热方式的几分之一或几十分之一就可达到加热的温计,到达最终活化温度微波功率将自动调整以保
目的,使得活化均匀,活性炭孔径分布集中,易于控持恒温。制。据了解,采用微波加热物理活化法制备活性炭已1.2实验方法
有文献报道,但微波加热化学活化法制备活性炭尚将中间相炭微球与KOH按照一定比例在溶液未见报道,这可能主要是由以下2个方面原因引起:中混合,由于中间相炭微球的表面憎水性,为了使其①通常在化学活化法中,样品装在金属容器中,而金能够很好混合,在其中加人少量酒精作为分散剂,然属对微波具有屏蔽作用,使得样品不能被加热;②如后在130。C干燥,装入刚玉坩埚中,在N。气保护下,果采用陶瓷容器,在样品被活化以前其中的活化剂分别采用微波(MW)加热和传统(EF)加热(电炉加(通常为KOH)会首先和容器发生反应,使得活化效
热)方法加热到850。C活化,保温一定时间后冷却至
收稿日期:2008—04-11
作者简介:艾艳玲(1973一),女,西北工业大学工程师,主要从事材料分析研究工作。
西北工业大学学报第27卷
室温,经过水洗、酸洗,在110。C真空干燥24h得到活性炭。
1.徽波输人2.不锈钢外壳3.转动盘4.绝热材辩5.刚玉坩埚6.盖子7.铡温孔8.氯气人口9.氟气出口lo.红外测温计11.董子
图1微波加热系统示意图
1.3分析测试
对活性炭BET比表面积和孔结构的测定采用美国Micrometrics公司生产的AS—AP2000物理吸附仪通过N。吸附法测得活性炭的BET比表面积,由相对压力为0.98时的氮吸附值求得总孔孔容并
用q图法计算微孔孔容,总孔孔容减去微孔孔容得到中孔孔容。
采用EQUINOX一55型FT—IR光谱仪分析由2种方法制备的活性炭表面官能团的差异。测定条件:KBr压片,分辨率0.2cm~,每秒扫描16次,扫描范围400---,4
000cm~。
2结果与讨论
KoH/MCMB质量比对活性炭性能的影晌图2、图3分别为微波加热(Mw)和传统加热
(EF)方法在不同KOH/MCMB质量比时制备的活性炭氮吸附等温线,从图中可以看出,当KOH/MCMB为3时,2种方法所制备的活性炭等温线相似。当KOH/MCMB为5,---9时,2种方法所制备的活性炭等温线差别较大,采用微波加热制备的活性炭在相对压力(尸/P。)小于0.05时达到较大吸附值,在0.05"0.4范围内,随着P/P。的增大吸附量呈线性增加,在P/P。大于0.4后,吸附量有微小的增加。低压时的较大吸附值表明活性炭主要是由微孔构成的,在中压范围内吸附量的线性增加是由于其中存在较大的微孔,在高压范围内的微弱吸附表明存在少量的中孔。而采用传统加热制备的活性炭
的主要吸附发生在P/P。小于0.1以下,在0.1~
1.0范围内随着尸/R的增加,吸附量增加缓慢,这
表明活性炭主要是由孔径较均匀的微孔组成,并含有少量的中孔。根据等温吸附线的形状推断传统加热法制备的活性炭可能比微波加热法制备的活性炭孔径分布窄。
相对压力,/尸。
图2微波加热法制备的活性炭等温吸附线
0.00.40.8
楣对压力P/Po
图3传统加热法制备的活性炭等温吸附线
裹12种方法制备的活性炭的性能参数
艾艳玲等:微波加热与传统加热制备高比表磺活性荧的对比研究
从表1中可以看出,2种加热方法所制备的活性炭比表面积、微孔孔容和总孔孔容随着KOH/MCMB的增大而增加,在KOH/MCMB为8时达到最大值,当KOH/MCMB进一步增大时,表面积、微孔孔容和总孔孔容有所减小,这表明当KOH/MCMB大于8时,由于孔的“坍塌”以及微孔被扩张为中孔导致比表面积的减小。
另外,在相同的KoH/MCMB时,与传统加热相比,采用微波加热制备的活性炭具有较高的比表面积、微孔孔容和总孔孔容,这可能与2种不同的加热原理有关,微波是从物质内部加热,由内向外的温度梯度,因此,有利于轻组分由内向外排出,形成更多的孔,另外,微波加热具有选择性和升温速度快的特点,是物质在活化过程中可能形成较多的活化点。而传统加热,温度梯度与微波加热相反,扩散由中心(低温区)向表面(高温区)变得比较困难,而且升温速率低,因此,不可避免地会有一些轻组分留在内部、热解、产生炭沉积,沉积炭可能会阻塞孔结构,导致比表面积较低,孔容较小。
2.2活化时间对活性炭性能的影响
在本实验中,传统加热活化时间为30~120rain,微波加热活化时间为10~30min,KOH/MCMB为5~8。活化时间对活性炭性能的影响如表2、表3所示,采用传统加热,当KOH/MCMB为5时,随着活化时间的延长,比表面积增大,在90min达到最大值,在90min后随着活化时间的延长比表面基本保持不变,这种现象表明在活化时问达
表2传统加热法活化时间对活性炭性能的影响
SⅡ'v/m2?g一1
282031653361
120min
Tvrmt/cm3?g~1.451.711.75ymjc/cm3?g~
表3微波加热法活化时间对活性炭性能的影响
到90min时由于KOH的耗尽,使活化反应结束。当KOH/MCMB较大时(7,8),比表面积分别在90min和60min达到最大值,然后,随着活化时间延长比表面积减小。这主要是因为比表面积达到最大值时,KOH还有剩余,随着活化时间的延长产生过度活化,一些微孔结构被破坏导致比表面积降低,这与文献报道的活化时间对比表面积的影响较小不
当采用微波加热时,活化时间对比表面积的影响与传统加热情况相似,然而,采用微波加热在较短的时间内比传统加热具有较高的比表面积,这主要与2种加热原理不同有关,微波加热具有加热均匀、升温速率高的特点,使得样品在短时间内具有较多的活性点,导致较高的活化效率,因此,采用微波加热在在较短的时间内比传统加热具有较高比表面积。
FTIR分析
采用传统加热和微波加热法制备活性炭的
FTIR如图4所示。2种活性炭的FTIR比较相似,在3
cm_1处为一OH的伸缩振动吸收峰c钉,在
cIn-1有微弱的一CH2和--CH3的吸收,2
cm_1为酮中的C—O伸缩振动c¨,1633
crfl._1为内
酯酸和羧基中的C=O伸缩振动[7]。C=C和与苯环
共轭的C—O在l
em_1有明显的吸收峰[8],在1381
cm-1与1
cm_1处为羧基中的C=O与C
—O的吸收峰c5-i,在1
cm-1处有醚、醇中的C一
0或醇、酚中的一O—H的微弱吸收,760em_1处为
芳香的C—H吸收[9]。从图中可以看出,微波加热在
3000cm叫以上的吸收非常微弱,并且在1750~1530
cm-1与1
420"-'1310
em_1范围内的吸收峰也
?530?西北工业大学学报第27卷
比传统加热的弱,表明微波加热比传统加热具有较少的含氧基团,这可能是由于两种不同的加热原理,微波加热易于去除含氧基团。
(1)活性炭比表面积和孔容随着KOH/MCMB的增大先增大后减小,在KOH/MCMB为8时达到最大值。采用微波加热比传统加热法具有较高的比表面积和孔容。
(2)在KOH/MCMB较小时,比表面积和孔容随活化时间的延长达到最大值后不再发生变化,在K()H/MCMB较大时,比表面积和孔容随活化时间的延长先增大后减小。采用微波加热在较短的时间
内比传统加热具有较高的比表面积。
(3)与传统加热相比,采用微波加热大大缩短了活化时间。
(4)微波加热比传统加热所制得的活性炭具有较少的含氧基团。
波长/cm。1
图4传统加热和微波加热法制备活性炭的红外光谱
参考文献:
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第4期艾艳玲等:微波加热与传统加热制备高比表面活性炭的对比研究
ComparingPropertiesofActivatedCarbonPreparedby
MicrowaveHeatingMethod
withThosePreparedby
ConVentionalHeating
Method
AiYanling,LiTiehu,jiYongbin
(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity.Xi’an710072,China)
Abstract:To
knowledge,thereis
paper
intheopenliteraturedealingwithcomparingpropertiesof
activatedcarbonpreparedbymicrowaveheatingandconventionalheating.Section1ofthefullpaperbriefs
experimentalsetup,whose
point
schematic,presented
Fig.1,includes
explanatory
notes.and
experimental
method.We
thatexplanatory
No.5isparticularlyimportantformaking
experimentssucceed.Section2presentsexperimentalresultsandtheirdiscussion.Figs.2and3presenttheresultsrespectivelyforbeingrespectively
MW(microwave)and
EF(electricfurnace);thefive
curves
inbothfigures
fixedKOH/MCMB(mesocarbonmicrobead)massratiosof3,5,7,8and9;their
areas
comparisonisgiveninTable1。whichshowsthatbothsurfaceandthreedifferentporevolumesfor
fixed
areat
respectivelyhigherthanthoseforEF.Tables2and3andFig.4
forKOH/MCMBmassratios
5,7and8.TheresultsinTables2and3showpreliminarilythattheactivationtimeforMW
muchshorterthanthatforEF.TheresultsofFTIR(Fouriertransforminfrared)spectroscopyanalysispresented
inFig.4show
preliminarilythatthe
activatedcarbonfor
exhibitslower
concentration
oxygen—containinggroupsthanthoseoftheactivatedcarbonforEF.
Keywords:activatedcarbon,microwave(MW)heating
method,surfacearea,electricfurnace(EF)
heatingmethod,mesocarbonmicrobead(MCMB)
簪塌黜昏牙弛器牙弛摹牙弛摹牙她黔紧境黯努墟皋替她黔牙弛簿牙弛薄琴塌黜零若鼬爵牙弛薄牙弛黔牙弛潞牙弛津替弛器牙弛器努迎皋牙她黔牙硷簿廖鹞鹕零琴袋
2009版《挑大学
选专业》本科飞行器动力工程专业
13所大学(包括西北工业大学)的等级及名次
武书连主编《挑大学选专业》多年,2009版第1版仍由中国统计出版社2009年1月出版。2009版,办本科飞行器动力工程专业的共有13校(包括西北工业大学),其等级与名次于下表列出:
西北工北京航南京航
业大学空航天
沈阳航宰TUp学院
哈尔滨南昌航空
空航天理工工业工程
B+BC+C+CD+D+D+DE+
无元无无无无
无无无无无
2009年泉7月
三亿文库包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、专业论文、中学教育、生活休闲娱乐、高等教育、文学作品欣赏、微波加热与传统加热制备高比表面活性炭的对比研究_图文28等内容。 
 以回收聚酯 (PET) 为原料, 通过微波的内部和外部的混合加热, 结合氢氧化钾 (KOH) 摘要: 活化法制备高纯度、高比表面积活性炭,并介绍制备方法和明确了炭化、活...  时间来制得孔径分布合理的活性 炭,比表面积大,且...[5]等将有机成型废料用微波加热,炭化, 活化制得...传统加热是由外部热源通过热辐射由表及里的传导加热...  r = ? dB = k (1 ? B ) n dt (2) 收稿日期: 基金项目:黑龙江教育厅科学技术研究项目:黑龙江省配煤制备高比表面煤基活性炭的研究() 作者简介:邵...  化石 油焦制得 比表面&3 000 平米 /克的活性炭...1.2.1 微波加热法制活性炭 含碳原料在 600℃ ...传统的活性炭制备多以木材、木炭、木屑、椰子壳、...  活性炭***方法 3、草本、庄稼植物裂解活性炭的制备...微波辐射法制造粉状活性炭 75、微波辐射烟杆固体废弃...一种高密度高比表面活性炭的制备方法 89、一种高...  特种活性炭以及制造高比表面 积的技术优势,对活性炭孔径、纯度和吸附性能进行深度加工,可为各种应用量身定做适用 于溶剂回收,汽油回收活性炭,糖脱色,药品脱色活性炭...  本文通过介绍氢能源的制备与存储来研究氢能源。 一 ...源如水电、风能、地热能、潮汐能以及核能比较丰富的...碳质储氢材料主要是高比表面活性炭、石墨纳米纤维和...  活性炭的制备与应用_能源/化工_工程科技_专业资料。...概述 活性炭是具有孔隙结构发达、比表面积大、选择...目前,随着高比面积超级活性炭的面世,人们也试图把它...  2009-新型高比表面固体碱催化剂制备_结构及其性能研究_能源/化工_工程科技_专业资料。一、含碳量的影响 不同含碳量 MgAl-LDO 的比表面(镁铝比 3,焙烧温度 500...您所在位置: &
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微波辅助液相控过渡金属氧化物及其性能研究.pdf76页
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微波辅助液相控过渡金属氧化物及其性能研究
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分 类 号 密级 微波辅助液相控制合成过渡金属氧化物及 其性能研究 Microwave-assisted Solution-based Synthesis of Transition Metal Oxides and Characeterization 研 究 生 姓 名:
周慧芬 指导教师姓名、职称 : 侯清麟 教授 刘小鹤 副教授 学 科
专 业 : 材料学 研
向 : 纳米材料 论文答辩日期 答辩委员会主席 湖 南 工 业 大 学 二零一零年六月十九日 II
万方数据 湖南工业大学学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下, 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本 论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名: 日期: 年 月 日 湖南工业大学论文版权使用授权书 本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学 校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学 位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其他手段保存学位 论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名: 导师签名: 日期: 年 月 日
万方数据 摘 要 微波加热合成作为一种特殊的合成技术,具有高效,省时,无温 度梯度,工艺设备简单,操作条件易控等优点,广泛应用于化学合成 领域。本文选择具有代表性的过渡金属氧化物为研究对象,进行了相 关合成实验及性能分析。实验采用家用微波炉作为反应装置,微波辅 助液相合成了三种氧化物:ZnO ,Fe O
和CuO 材料,并通过各种表 3 4 征手段如:X-射线衍射(XRD )、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM )、 电子衍射 SAED
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参考资料

 

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