一种多孔聚丙烯腈纤维及其制备方法和应用

本发明公开了一种多孔聚丙烯腈纤维及其制备方法和应用。以聚丙烯腈、二甲基亚砜、致孔剂三元体系为纺丝液，利用湿法纺丝的方法，制备直径可控，具有纳米孔结构的多孔聚丙烯腈纤维。本发明的方法操作简便、成本低廉、能获得表面和内部都具有孔结构的多孔聚丙烯腈纤维，该多孔聚丙烯腈纤维在催化和吸附领域有广泛应用

次氯酸钠处理多孔PAN纤维的结构与吸附性能研究

以聚丙烯腈/聚乙烯吡咯烷酮/二甲基亚砜(PAN/PVP/DMSO)三元体系为纺丝液,以DMSO/H_2O为凝固浴,在凝固浴温度为60℃下,通过湿法纺丝制备了具有介孔结构的多孔PAN/PVP纤维;用次氯酸钠(NaClO)对多孔PAN/PVP纤维进行处理,制得了NaClO@PAN/PVP纤维,采用场发射扫描电镜、元素分析仪和氮气气体吸附仪对处理前后纤维的表面形貌、元素组成、比表面积和孔径进行了表征,研究了凝固浴浓度和温度对PAN/PVP纤维和NaClO@PAN/PVP纤维的PVP含量及比表面积和孔径的影响。结果表明:经NaClO处理后,NaClO@PAN/PVP纤维中氧含量减少,氮含量增多,PVP含量减少,纤维表面变得光滑,平均孔径减小,孔数增多,比表面积增大;随着凝固浴DMSO浓度增大或温度升高,PAN/PVP纤维,NaClO@PAN/PVP纤维中的PVP含量降低,但其比表面积随凝固浴浓度的增大而减小,随凝固浴温度的升高而先升高后减小;在凝固浴DMSO质量分数为0,温度为60℃的条件下制得的PAN纤维、PAN/PVP纤维、NaClO@PAN/PVP纤维的比表面积分别为38,96,108 m~2/g,平均孔径分别为22.7,20.4,19.0 nm;PAN/PVP纤维、NaClO@PAN/PVP纤维的最可几孔径分布在40 nm左右,属于介孔结构

层次孔结构碳纤维的制备及其结构分析

本研究通过凝固相分离法获得了具有中/大孔结构的聚丙烯腈(PAN)纤维,随后将此纤维与KOH混合,高温热处理后聚丙烯腈线形结构转化为碳纤维类石墨结构,并产生大量微孔,因此制备的碳纤维具有微孔和中/大孔的层次孔结构。随着KOH用量增加,多孔碳纤维的表面孔结构增多,微孔结构也明显增加,比表面积和孔体积相应提高。当KOH与PAN纤维质量比为6时,碳纤维S_(BET)达到292.4m~2/g,是未采用KOH预处理制备碳纤维的23倍

Electrochemical Characterization of (PhMgCl)2-AlCl3/Mixed Ether Electrolytes

制备了全苯基有机铝镁盐(PhMgCl)2-AlCl3，研究以3种不同混合醚，即dimethoxyethane (DME)+THF、Diglyme (DG)+THF和Tetraglyme (TG)+THF作溶剂对全苯基有机铝镁盐在不同金属电极上的电化学性能的影响. 结果表明，和(PhMgCl)2-AlCl3/THF体系相比，(PhMgCl)2-AlCl3/DG+THF(3:2)仍具有较高的离子电导率（1.605×10-3 S?cm-1）、良好的可逆沉积镁特性及阳极抗氧化性能（电化学窗口大于2.8 V）. 且该DG+THF混合溶剂还可大幅降低电解液的饱和蒸汽压（由23.46 kPa降低到9.41 kPa），减少了电池使用过程电解液的挥发，从而提高了可充镁电池的安全性能. 比较Pt、Ni、Cu和Al等不同金属基质电极，发现Pt的电化学性能最好，而Al最差.The (PhMgCl)2-AlCl3 salts were prepared and the electrochemical properties of (PhMgCl)2-AlCl3 electrolytes containing dimethoxyethane(DME)+THF, Diglyme(DG)+THF and Tetraglyme(TG)+THF solvents with different proportions on various metal electrodes were studied. Compared with (PhMgCl)2-AlCl3/THF, the (PhMgCl)2-AlCl3/DG+THF(3:2) solvents showed high ionic conductivity of 1.605×10-3 S?cm-1, good reversible Mg deposition behavior and anodic anti-oxidation performance with an electrochemical window wider than 2.8 V. In addition, the DG+THF mixed solvent could greatly lower the saturated vapor pressure by reducing from 23.46 kPa to 9.41 kPa, which suppresses volatilization of the electrolyte and improves the overall safety of rechargeable battery. Among Pt, Ni, Cu and Al electrodes, Pt offers the best electrochemical properties, while Al the worst.国家重点基础研究发展计划973课题（2007CB209700）资助作者联系地址：上海交通大学化学化工学院，上海 200240Author's Address: School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China通讯作者E-mail：[email protected]

Application of Ionic Liquid PP14TFSI in Electrolyte Systems for Rechargeable Mg Batteries

制备了可充镁电池电解质苯酚基镁盐，以四氢呋喃（THF）与N-甲基-N-丁基-哌啶-双三氟甲基磺酰胺（PP14TFSI）离子液体混合物代替四氢呋喃作为该电解质的溶剂. 当THF与PP14TFSI体积配比为1:1时，该苯酚基镁盐电解液镁可逆溶出性能最佳，电化学窗口宽（2.7 V vs. Mg），离子电导率高（7.77 mS·cm-1）. 此外，热重测试表明离子液体的加入大大降低了THF溶剂的挥发性，提高了可充镁电池的安全性能. 四氢呋喃 + N-甲基-N-丁基-哌啶-双三氟甲基磺酰胺混合溶剂有望作为可充镁电池电解液的首选溶剂.A phenolated-based Mg salt was prepared. The mixture of THF and N-methyl-N-butyl-piperidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PP14TFSI) serves as the mixed solvent instead of pure THF for rechargeable Mg batteries systems. This new type of electrolyte system not only has optimal reversibility of Mg, but also owns a wide electrochemical window (2.7 V vs. Mg) and high ionic conductivity (7.77 mS·cm-1). More importantly, the addition of Ionic Liquid suppresses the volatility of THF and improves the safety of rechargeable Mg batteries. The result shows that the mixture of THF and piperidyl-based Ionic Liquid could be regarded as a good solvent candidate for rechargeable Mg batteries.作者联系地址：上海交通大学化学化工学院，平野材料创新研究所，上海 200240Author's Address: School of Chemistry and Chemical Engineering, Hirano Institute for Materials Innovation, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China通讯作者E-mail：[email protected]

Study of Electrodes Modified with Hybrid Copper Cobalt Hexacyanoferrate-MWCNTs Composites

采用电沉积方法制备六氰合铁酸铜钴-多壁碳纳米管复合修饰电极(CuCoHCF-MWCNTs/GCE).研究碳纳米管用量、电解液组成对该修饰电极性能的影响.结果表明,与单一的六氰合铁酸铜钴薄膜修饰电极相比,六氰合铁酸铜钴-多壁碳纳米管复合修饰电极具有更优良的电化学特性,以其催化氧化过氧化氢,峰电流与过氧化氢浓度在3.16×10-5～2.92×10-3mol·L-1范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为ip(μA)=0.5529+1.1299C(×10-4mol·L-1),相关系数r=0.9966,检出限为1.75×10-5mol·L-1.The hybrid modified electrodes were obtained by electrochemical deposition of copper-cobalt hexacyanoferrate(CuCoHCF) /multi-walled carbon nanotubes(MWCNTs) on the surface of glassy carbon electrode.The effects of the amount of MWCNTs and composition of electrolyte on the properties of modified electrode had been researched.The copper cobalt hexacyanoferrate-MWCNTs modified electrodes show excellent electrochemical properties compared with that modified only copper-cobalt hexacyanoferrate.The CuCoHCF-MWCNTs/GCE exhibits obvious electrocatalytic activity towards oxidation of hydrogen peroxide.The oxidation peak current increased linearly with the concentration of hydrogen peroxide in the range of 3.16 × 10-5 ～ 2.92 × 10-3 mol· L-1.The linear equation is given up ip(μA) = 0.5529 + 1.1299C(× 10-4 mol·L-1),with the correlation coefficient of 0.9966 and the detection limit of 1.75 × 10-5 mol·L-1.作者联系地址：四川大学材料科学与工程学院;Author's Address: College of Material Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu,610064,Chin

酶光耦合催化系统转化co2研究进展

地球上的能量主要来源于太阳光辐射,绿色植物及微生物通过光合作用吸收光能,经过光电催化过程和多酶催化过程,将CO_2转化为碳水化合物.基于仿生思想,模拟光合作用中酶光协同催化过程,构建酶光耦合系统,利用酶催化过程进行CO_2转化,利用光催化过程提供能量及电子,协调优化酶催化和光催化过程,实现CO_2高效绿色转化,可有效调节因化石燃料过度使用引起的碳循环失衡.酶光耦合催化系统构建过程简便,催化产物种类可控,为生物催化在化工、能源、环境等领域的应用提供了范例.本文从单酶催化和多酶催化角度分别介绍了两类酶催化系统转化CO_2的研究现状,从电子传递角度介绍了辅酶依赖型和辅酶非依赖型酶光耦合催化系统的研究进展.最后,对本领域发展现状和趋势进行了简要总结和展望

酶光耦合催化系统转化CO_2研究进展

地球上的能量主要来源于太阳光辐射,绿色植物及微生物通过光合作用吸收光能,经过光电催化过程和多酶催化过程,将CO_2转化为碳水化合物.基于仿生思想,模拟光合作用中酶光协同催化过程,构建酶光耦合系统,利用酶催化过程进行CO_2转化,利用光催化过程提供能量及电子,协调优化酶催化和光催化过程,实现CO_2高效绿色转化,可有效调节因化石燃料过度使用引起的碳循环失衡.酶光耦合催化系统构建过程简便,催化产物种类可控,为生物催化在化工、能源、环境等领域的应用提供了范例.本文从单酶催化和多酶催化角度分别介绍了两类酶催化系统转化CO_2的研究现状,从电子传递角度介绍了辅酶依赖型和辅酶非依赖型酶光耦合催化系统的研究进展.最后,对本领域发展现状和趋势进行了简要总结和展望