基于柑橘皮渣纳米多孔碳分散固相萃取-气相色谱法测定果蔬中14种有机磷农药残留 被引量：11

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作者 任科宇 张文林 +3 位作者 曹淑瑞 郗存显 王国民 周志钦 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1669-1677,共9页

以废弃柑橘皮渣为碳源,通过Zn Cl2活化后高温煅烧制备了纳米多孔碳材料(NPC),将其作为吸附剂,建立了分散固相萃取净化、气相色谱法测定果蔬中有机磷农药残留的方法。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、拉曼... 以废弃柑橘皮渣为碳源,通过Zn Cl2活化后高温煅烧制备了纳米多孔碳材料(NPC),将其作为吸附剂,建立了分散固相萃取净化、气相色谱法测定果蔬中有机磷农药残留的方法。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱及氮气吸附分析(BET)等表征显示,NPC是无定形的多孔碳材料,孔径大小为0~15 nm,比表面积和孔体积分别为1243 m2/g和1.28 cm3/g。以果蔬中14种有机磷类农药为分析对象,考察了吸附剂的用量和净化时间,并将NPC与商业化材料N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基硅胶键合相(C18)和石墨化碳黑(GCB)进行了对比。结果表明,NPC最佳使用量为0.01 g,净化时间只需2 min。NPC成本远低于C18、PSA和GCB,因具有丰富的孔道结构,NPC净化效果显著优于3种商业化材料。在最优条件下,14种有机磷农药在0.02~1.0 mg/L范围内的线性关系良好(R2>0.99),检出限(S/N=3)为0.63~5.30μg/kg。3个添加水平下的平均回收率为71.3%~114.7%,相对标准偏差(RSD)为0.9%~12.9%。本方法操作简便、快速、成本低,在果蔬样品前处理中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 纳米多孔碳 柑橘皮渣 气相色谱 有机磷农药 净化

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基于碳纳米材料构建传感器用于抗坏血酸、尿酸和多巴胺检测的研究进展

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作者 王若男 蒲苏丹 +3 位作者 李淑荣 孟佩俊 靳敏 罗利霞 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第5期671-681,共11页

对应用于抗坏血酸、尿酸和多巴胺同时检测的碳纳米材料和电化学方法进行了简单阐述,重点从不同碳纳米材料的物理化学特性介绍了其在电化学传感器构建中发挥材料自身优势促进生物分子在传感器表面被灵敏准确识别的传感方法。总结了近年... 对应用于抗坏血酸、尿酸和多巴胺同时检测的碳纳米材料和电化学方法进行了简单阐述,重点从不同碳纳米材料的物理化学特性介绍了其在电化学传感器构建中发挥材料自身优势促进生物分子在传感器表面被灵敏准确识别的传感方法。总结了近年来基于石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、纳米多孔碳和氮掺杂碳纳米材料等碳纳米材料构建传感器应用于三种生物分子同时检测的研究进展;分析了当前电化学传感器构建的不足及面临的挑战,并对今后电化学领域应用于生物活性分子快速检测的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 碳纳米材料 传感器 石墨烯 碳纳米管 碳纳米纤维 纳米多孔碳 氮掺杂碳

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纳米多孔碳孔径对SrBr_(2)化学蓄放热性能的影响

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作者 吴佳涛 曾涛 +2 位作者 李军 邓立生 黄宏宇 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期269-275,共7页

溴化锶(SrBr_(2))被认为是化学蓄热领域最有前景的材料之一。为探究载体孔径大小对SrBr_(2)蓄放热性能的影响,分别以孔径为10、30、50和100 nm的纳米多孔碳(NCP)为载体,采用浸渍法制备多孔碳基SrBr_(2)复合材料。通过XRD、SEM和BET对复... 溴化锶(SrBr_(2))被认为是化学蓄热领域最有前景的材料之一。为探究载体孔径大小对SrBr_(2)蓄放热性能的影响,分别以孔径为10、30、50和100 nm的纳米多孔碳(NCP)为载体,采用浸渍法制备多孔碳基SrBr_(2)复合材料。通过XRD、SEM和BET对复合材料的微观形貌结构进行表征,并通过水合实验和同步热分析对其蓄放热性能进行测试。结果表明,复合材料的吸水量和蓄热密度随孔径先增大后减小,存在最优载体孔径。其中,NCP50-SrBr_(2)具有最优的平衡吸水量和蓄热密度,分别为0.703 g/g和1198.62 kJ/kg。NCP50-SrBr_(2)表现出更快的反应速率,在水合反应30min后蓄热密度可达945.34kJ/kg。研究结果可为纳米尺度定向调控化学蓄热材料性能提供理论依据。 展开更多

关键词 化学蓄热 孔径 溴化锶 纳米多孔碳 蓄放热性能

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Fe基普鲁士蓝@纳米多孔碳复合材料的制备及其电容性能

4

作者 陈秋爽 赵春霞 +1 位作者 陈业凯 陈文 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3055-3062,共8页

Fe基普鲁士蓝(PB)具有开放的框架结构和高理论容量,但是导电性不佳,这限制了其倍率性能和循环性能。利用溶液共沉淀法成功将PB负载于纳米多孔碳(NPC)上,制备出普鲁士蓝@纳米多孔碳复合材料(PB@NPC)。PB@NPC比表面积高达2122 m^(2)/g,充... Fe基普鲁士蓝(PB)具有开放的框架结构和高理论容量,但是导电性不佳,这限制了其倍率性能和循环性能。利用溶液共沉淀法成功将PB负载于纳米多孔碳(NPC)上,制备出普鲁士蓝@纳米多孔碳复合材料(PB@NPC)。PB@NPC比表面积高达2122 m^(2)/g,充分发挥出双电层电容和赝电容的协同作用,具有高容量和良好的导电性。在扫速为5 mV/s时的比电容为483.45 F/g,在0.2 A/g下的比电容为309.35 F/g。将PB@NPC电极组装成对称式电容器,循环1000圈后的容量保持率为91%,具有优异的循环稳定性。 展开更多

关键词 Fe基普鲁士蓝 纳米多孔碳 溶液共沉淀法 协同作用 对称电容器

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纳米多孔碳微观结构对其电化学性质的影响探究

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作者 张建会 田鑫 潘雪雪 《分子科学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期404-412,共9页

碳材料存在多种形态,具有大表面积(1500~2500m2·g-1)的纳米多孔碳被广泛应用于超级电容器电极中.在超级电容器的快速充电/放电过程中,纳米多孔碳的比表面积、孔径分布、孔的微观形貌以及多孔碳的表面功能化等因素起着至关重要的作... 碳材料存在多种形态,具有大表面积(1500~2500m2·g-1)的纳米多孔碳被广泛应用于超级电容器电极中.在超级电容器的快速充电/放电过程中,纳米多孔碳的比表面积、孔径分布、孔的微观形貌以及多孔碳的表面功能化等因素起着至关重要的作用,尤其是多孔碳孔径的大小和形状对超级电容器的低温性能至关重要.本文探讨了多孔碳微观结构与电解液的协同作用关系,能量和功率之间的优化平衡以及机理研究用于电极材料条件优化的可能性. 展开更多

关键词 纳米多孔碳 超级电容器 比功率 比能量 纳米孔

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金属有机框架衍生纳米孔碳材料的研究进展 被引量：4

6

作者 李瑞 谢光银 +1 位作者 王贤 敬涛 《合成纤维》 CAS 2021年第11期43-49,59,共8页

金属有机框架(MOFs)衍生的纳米孔碳材料,因具有孔隙率可控、热化学稳定性好、电导率高、催化活性好、易与其他元素和材料修饰等优点而受到人们的广泛关注,因此被广泛应用于环境、储能系统(如电池、超级电容器)、催化剂等。从前驱体控制... 金属有机框架(MOFs)衍生的纳米孔碳材料,因具有孔隙率可控、热化学稳定性好、电导率高、催化活性好、易与其他元素和材料修饰等优点而受到人们的广泛关注,因此被广泛应用于环境、储能系统(如电池、超级电容器)、催化剂等。从前驱体控制、杂原子掺杂、形状/取向控制、与其他功能材料杂化等方面介绍和总结了新型MOFs衍生碳材料的研究进展。 展开更多

关键词 纳米多孔碳 有机框架 功能性碳 化学合成

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CDC法制备纳米多孔碳研究进展 被引量：4

7

作者 段力群 马青松 陈朝辉 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1051-1056,共6页

纳米多孔碳具有很多优良的性能,如优异的生物相容性、高导电性、高比表面积等,可应用于电极材料、吸附、分离、催化剂载体等领域。碳化物衍生碳法(Carbide-derived carbons,CDC)在制备纳米多孔碳方面具有比表面积大范围可调、孔结构和... 纳米多孔碳具有很多优良的性能,如优异的生物相容性、高导电性、高比表面积等,可应用于电极材料、吸附、分离、催化剂载体等领域。碳化物衍生碳法(Carbide-derived carbons,CDC)在制备纳米多孔碳方面具有比表面积大范围可调、孔结构和石墨化程度精确可控、成本低、保持原有碳化物形态等优点,逐步引起了材料研究者的重视。本文从CDC工艺原理出发,重点概述了CDC工艺的最新研究进展,并介绍了其在超电容电极材料、吸附等领域中的应用情况,最后针对CDC工艺的不足,对其未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 纳米多孔碳 CDC法 卤化反应 刻蚀 综述

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纳米多孔碳对MgO/Mg(OH)_(2)化学蓄热性能影响的实验研究 被引量：1

8

作者 肖林发 邓立生 +3 位作者 李军 曾涛 黄宏宇 周友 《新能源进展》 2022年第4期298-304,共7页

为提高MgO/Mg(OH)_(2)的热化学蓄/放热性能,采用焙烧法将氧化镁(MgO)负载在纳米多孔碳(NCP)材料上制备纳米碳基氧化镁(NCP-MgO)复合材料。研究结果表明,NCP载体使MgO在其表面形成粒径为10~30 nm大小的颗粒,复合材料NCP-MgO具有较高的导... 为提高MgO/Mg(OH)_(2)的热化学蓄/放热性能,采用焙烧法将氧化镁(MgO)负载在纳米多孔碳(NCP)材料上制备纳米碳基氧化镁(NCP-MgO)复合材料。研究结果表明,NCP载体使MgO在其表面形成粒径为10~30 nm大小的颗粒,复合材料NCP-MgO具有较高的导热系数,负载80%MgO后导热系数是纯MgO的2.6倍。在反应温度110℃、水蒸气压力57.8 kPa的实验工况下,发现水合速率的大幅提升是强化MgO/Mg(OH)_(2)蓄热性能的主要原因,在水合反应60 min和120 min时,NCP-MgO复合材料的水合转化率分别是纯MgO的2.25倍和1.6倍。在水合反应120 min后,MgO负载率为80%的NCP-MgO复合材料的蓄热密度可达1053 kJ/kg,是纯MgO的1.4倍。该研究可为MgO/Mg(OH)_(2)在化学蓄热系统的应用提供一定的参考。 展开更多

关键词 化学蓄热 氧化镁 纳米多孔碳 水化反应 复合材料

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金属有机骨架衍生纳米多孔碳和钛酸锂构筑高性能锂离子混合电容器 被引量：1

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作者 姚伟伟 毛剑 +2 位作者 张臣 李珍 吴明红 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期963-971,共9页

锂离子混合电容器兼具锂离子电池的高能量密度特性和超级电容器的高功率密度特性,是一种极具应用前景的新型储能器件.首先通过高温热解金属有机骨架(metal organic framework,MOF)前驱体的方法制备了MOF衍生的纳米多孔碳材料(碳化后的... 锂离子混合电容器兼具锂离子电池的高能量密度特性和超级电容器的高功率密度特性,是一种极具应用前景的新型储能器件.首先通过高温热解金属有机骨架(metal organic framework,MOF)前驱体的方法制备了MOF衍生的纳米多孔碳材料(碳化后的沸石咪唑酯骨架结构-8(carbonized zeolitic imidazolate framework-8,cZIF-8)),该材料具有高比表面积、较优异的孔隙率、良好的热稳定性和高导电性能.以电容型cZIF-8电极为正极,电池型钛酸锂(Li4Ti5O12,LTO)电极为负极,构筑一种新型的cZIF-8//LTO锂离子混合电容器.组装的设备最高能量密度达到44 W·h·kg-1,最高功率密度为5387 W·kg-1,其能量密度明显高于cZIF-8//cZIF-8超级电容器(16.6 W·h·kg-1).更为重要的是,cZIF-8//LTO锂离子混合电容器具有较优异的循环性能,在2 A·g-1的高电流密度下循环10000次后容量保留率高达85.4%.这种基于MOFs材料的锂离子混合电容器能使电化学储能器件在不降低功率性能的情况下有效提升能量密度. 展开更多

关键词 纳米多孔碳 MOF衍生物 钛酸锂 锂离子混合电容器

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沸石咪唑酯骨架衍生碳基复合材料的结构及其超级电容器的性能

10

作者 叶艳秋 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期51-56,74,共7页

通过原位生长方法将沸石咪唑酯骨架颗粒镶嵌在聚吡咯管(质量分别为30,60,120 mg)上,再经一步热处理法碳化和活化后制备得到碳基复合材料,研究了该材料的微观结构和电化学性能,以及其组装的双电层超级电容器的电化学性能。结果表明:复合... 通过原位生长方法将沸石咪唑酯骨架颗粒镶嵌在聚吡咯管(质量分别为30,60,120 mg)上,再经一步热处理法碳化和活化后制备得到碳基复合材料,研究了该材料的微观结构和电化学性能,以及其组装的双电层超级电容器的电化学性能。结果表明:复合材料由碳纳米管和管外表面的氮掺杂碳颗粒组成,具有较大的比表面积和高的氮元素含量,微孔孔径集中分布在1 nm左右;复合材料具有良好的充放电可逆性和倍率性能,并表现出典型的双电层电容行为。在相同条件下,聚吡咯管质量为60 mg时复合材料的电化学性能最优,其在1 A·g^(-1)电流密度下的比电容最大,为283 F·g^(-1);由该复合材料组装的对称型超级电容器具有优异的循环稳定性,在2 A·g^(-1)充放电电流密度下循环3 000次后,其比电容保持率为91.5%,能量密度高达9.15 Wh·kg^(-1)。 展开更多

关键词 碳基复合材料 纳米多孔碳 超级电容器 电化学性能

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褐煤制备纳米级多孔碳及其电容脱盐性能

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作者 杨勇 赵春霞 +2 位作者 李骏申 羊美丽 陈文 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1505-1511,共7页

选用天然材料褐煤为原料,以KOH为活化剂,在惰性气氛下热处理制备了纳米多孔碳材料。结果表明:所制备的碳材料具有丰富的介孔和微孔,平均孔径约2 nm,比表面积可达3 135 m^2/g。以该纳米多孔碳制作成电极后,比电容量可达267 F/g,经过1 00... 选用天然材料褐煤为原料,以KOH为活化剂,在惰性气氛下热处理制备了纳米多孔碳材料。结果表明:所制备的碳材料具有丰富的介孔和微孔,平均孔径约2 nm,比表面积可达3 135 m^2/g。以该纳米多孔碳制作成电极后,比电容量可达267 F/g,经过1 000次循环后,比电容量仍保持95%以上。用于电容脱盐时,电吸附量可达18.9 mg/g,且吸脱附循环性能优良。 展开更多

关键词 褐煤 纳米多孔碳 比电容量 电容脱盐

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微纳米多孔碳质材料的表面修饰及苯酚吸附性能 被引量：4

12

作者 刘成宝 陈志刚 +3 位作者 陈丰 曹煜 顾诚 吴正颖 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期776-782,共7页

采用不同修饰工艺对微纳米多孔碳质材料进行处理,考察了修饰前后材料表面官能团的变化及其对苯酚吸附能力的影响,并结合Boehm滴定、Fourier变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对材料表面官能团进行表征。结果表明:经高温(800℃)和尿素修饰... 采用不同修饰工艺对微纳米多孔碳质材料进行处理,考察了修饰前后材料表面官能团的变化及其对苯酚吸附能力的影响,并结合Boehm滴定、Fourier变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对材料表面官能团进行表征。结果表明:经高温(800℃)和尿素修饰后,材料的比表面积分别下降了41.9%和19.6%,苯酚吸附性能分别提升了21.2%和37%;经硝酸预改性的样品表面存在大量的羧基和酚羟基酸性基团,尿素改性时更利于吡啶和吡咯结构的生成。 展开更多

关键词 微纳米多孔碳质材料 膨胀石墨 活性炭 表面修饰

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ZIF-8派生含氮多孔碳作为吸附剂固相萃取茶叶样品中6种痕量金属离子 被引量：3

13

作者 刘松浩 臧晓欢 +4 位作者 常青云 梁伟倩 吴桐 王春 王志 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1282-1288,共7页

以金属有机骨架化合物(ZIF-8)派生含氮纳米多孔碳(ZIF-8-NC)为固相萃取吸附剂,建立了火焰原子吸收光谱法测定茶叶样品中痕量Cu^(2+)、Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)、Ni^(2+)、Co^(2+)的分析方法。ZIF-8-NC具有较大的比表面积(1239.8 m^2/... 以金属有机骨架化合物(ZIF-8)派生含氮纳米多孔碳(ZIF-8-NC)为固相萃取吸附剂,建立了火焰原子吸收光谱法测定茶叶样品中痕量Cu^(2+)、Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)、Ni^(2+)、Co^(2+)的分析方法。ZIF-8-NC具有较大的比表面积(1239.8 m^2/g),既存在微孔又存在介孔,且材料表面存在可与金属离子配位的含氮基团,所以此材料对金属离子有很好的吸附性能。对影响金属离子富集效率的主要因素,如配位剂的种类、样品溶液pH值、样品体积、解吸剂种类、解吸剂体积等进行了优化。在优化条件下,6种金属离子的检出限为0.05~0.07μg/kg,线性相关系数在0.9988~0.9993范围内。各金属离子的加标回收率为76.8%~101%,RSD在5.9%~11.3%之间。本方法适用于复杂基质样品中金属离子的测定,具有操作简便、灵敏度高和环境友好的特点。 展开更多

关键词 金属有机骨架材料 氮纳米多孔碳 固相萃取 金属离子 火焰原子吸收法 茶叶

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含氧纳米多孔碳球的制备及其在超级电容器中的应用 被引量：1

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作者 付兴平 金少强 +1 位作者 陈培珍 杨自涛 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期46-50,共5页

开发具有规整纳米球状结构、高比表面积、高电化学活性且合成工艺简单的纳米多孔碳材料,对高储能设备至关重要。以β-环糊精为原料,采用高温水热、炭化以及氢氧化钾和碳酸钾活化制备纳米多孔碳球(NCSs),并对其进行硝酸和过硫酸铵表面氧... 开发具有规整纳米球状结构、高比表面积、高电化学活性且合成工艺简单的纳米多孔碳材料,对高储能设备至关重要。以β-环糊精为原料,采用高温水热、炭化以及氢氧化钾和碳酸钾活化制备纳米多孔碳球(NCSs),并对其进行硝酸和过硫酸铵表面氧化改性,系统研究了表面改性对多孔碳球电化学性能的影响。研究结果表明:NCSs呈规整球形结构,球直径200～300nm,比表面积为932.6m^2/g,经表面氧化改性后,球形结构并无发生较大的变化,但电化学性能有明显的提升,其中NCSs经过硫酸铵(APS)氧化改性后制得的NCSs-APS,在扫描速度为5mV/s条件下,比容量为214.1F/g,相比于NCSs(比容量为140.6F/g),比容量提升了52.3%。同时NCSs-APS具有良好的循环稳定性,经3000次循环,比容量保持率为91.4%。 展开更多

关键词 Β-环糊精 纳米多孔碳球 湿法氧化 超级电容器

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来自香蒲的氮掺杂多孔碳电容性能研究

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作者 王强 陆闻超 +2 位作者 候北华 张黎 陈平 《池州学院学报》 2016年第3期39-42,共4页

发展优良电化学性能的无金属碳纳米材料超级电容器目前仍然是一个巨大的挑战。本文报道用香蒲制备氮掺杂多孔纳米碳的简单方法。典型产物作为超级电容器电极材料具有优良的电化学性能。用5.0A/g恒电流测试,它的比电容和功率密度分别达到... 发展优良电化学性能的无金属碳纳米材料超级电容器目前仍然是一个巨大的挑战。本文报道用香蒲制备氮掺杂多孔纳米碳的简单方法。典型产物作为超级电容器电极材料具有优良的电化学性能。用5.0A/g恒电流测试,它的比电容和功率密度分别达到177.3F/g和78.4k W/kg。经过1400次的充放电循环后,其比容量仅略有下降,呈现出良好的循环稳定性。本研究在发展新型碳材料作为超级电容器电极具有重要意义。 展开更多

关键词 氮掺杂纳米多孔碳 NH3处理 香蒲 超级电容器

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微纳米多孔炭/TiO_2的制备及性能

16

作者 刘成宝 陈志刚 +3 位作者 陈丰 曹煜 顾诚 吴正颖 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期448-455,共8页

以炭膜包裹的形式将TiO2固载到微纳米多孔碳质材料表面,制得微纳米多孔炭/TiO2复合材料(MNC-TiO2)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积及孔径分析仪和X射线光电子能谱对材料的结构进行表征。结果表明:当溶液... 以炭膜包裹的形式将TiO2固载到微纳米多孔碳质材料表面,制得微纳米多孔炭/TiO2复合材料(MNC-TiO2)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积及孔径分析仪和X射线光电子能谱对材料的结构进行表征。结果表明:当溶液的蔗糖含量为0.5%、TiO2负载量为10%,热处理温度为750℃时,复合材料具有最好的苯酚处理性能(达92.7%);炭膜包裹工艺保证TiO2均匀涂覆在MNC的外表面,抑制TiO2的晶型转变,且降低其禁带宽度;吸附–催化的协同作用机制使得MNC-TiO2对于苯酚的总体处理效果大幅提高,而不是吸附和光催化的简单叠加。 展开更多

关键词 微纳米多孔碳质材料 膨胀石墨 活性炭 协同作用机制

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