一、石油焦基活性炭电极电容特性研究（论文文献综述）
纪童童[1]（2020）在《蒜基废弃物制备多孔炭及超级电容性能优化研究》文中进行了进一步梳理随着人们对于能源储存与利用的日益重视,超级电容器作为一种新型的储能器件具有较好的可持续发展性。电极材料使用废弃的生物质,不仅可以利用生物质天然孔隙结构的优势,还可以降低电容器生产成本,近年来成为研究热点。大蒜在剥皮加工过程中会产生废弃物蒜皮,同时蒜皮中会残留部分蒜瓣。本研究选用残留的蒜瓣为原料,制备出具有高比表面积的超级电容器用活性炭。同时选用蒜皮为原料,采用盐酸预处理工艺对蒜皮基活性炭进行性能优化,实现了对蒜皮基活性炭孔结构的有效调控。以蒜瓣为原料,选用KOH为活化剂,通过响应面法研究了炭化温度、碱炭比、活化温度对蒜瓣基活性炭孔结构的影响。探索得到了制备蒜瓣基活性炭的最佳工艺条件:碱炭比为4:1,炭化温度541℃,活化温度800℃。通过该实验条件得到的蒜瓣基活性炭GBAC-M 比表面积为3175.20 m2/g,孔容为1.791 cm3/g,孔径分布主要集中在0-4 nm之间。以GBAC-M为电极材料,6 mol/L的KOH溶液为电解液制备超级电容器,在电流密度为1 A/g时比电容达到334.9 F/g。在5 A/g电流密度下充放电5000次时,GBAC-M 比电容保持率高达97.03%。以蒜皮为原料,选用KOH为活化剂,对蒜皮进行盐酸水浴加热预处理,并通过炭化、活化制备蒜皮基活性炭HGAP。通过实验得到盐酸预处理的最佳条件为:将蒜皮在1 mol/L盐酸溶液中水浴60℃加热搅拌3 h,炭化温度为600℃。最终制备成蒜皮基活性炭HGAP-7比表面积高达3325.23 m2/g,孔容为1.881 cm3/g,且介孔含量较于未进行预处理的蒜皮基活性炭GAP有明显的提升。以HGAP-7为电极材料,以6 mol/L的KOH为电解液,制备的电容器在电流密度为1 A/g的条件下,比电容达到了 424.4 F/g。且当电流密度为50 A/g时,相比于1 A/g的比电容,电容保持率高达73.8%。通过盐酸预处理工艺制备的蒜皮基活性炭比表面积增大,介孔含量增多,以其为电极材料制备的超级电容器倍率性能及循环稳定性有明显的提升。为了更加全面的了解蒜皮基活性炭的电化学性能,分别以蒜皮基活性炭GAP和HGAP-7为电极材料,选取聚乙烯醇（PVA）为原料,制备PVA-KOH电解质,组装固态超级电容器。并对其进行恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗、长循环等测试,分析蒜皮基固态超级电容器的电化学性能。以HGAP-7为电极材料制备的固态电容器在1 A/g的电流密度下比电容为230.5 F/g,当电流密度达到50 A/g时,比电容仍可达到202.1 F/g。综上所述,本文研究了蒜瓣基活性炭的制备工艺,材料特性与电化学性能,得到了具备高比表面积、高比电容的蒜瓣基活性炭。同时探究了盐酸预处理对蒜皮基活性炭孔隙结构与电化学性能的影响,得到了一种简单的调控蒜皮基活性炭孔结构的预处理方法,并分析了蒜皮基活性炭在固态电解质与液态电解质中的电化学性能。研究结果为蒜基废弃物的高值化利用、孔结构的定向调控提供了理论依据与参考。
颜克硕[2]（2020）在《常规和微波加热下石油焦制备活性炭特性及机理研究》文中研究说明活性炭拥有高比表面积的特殊优势,在环境保护、化工、催化剂载体和双电容器制备等领域的应用发挥着重要的作用。在活性炭制备中,活化参数以及活化剂的选择对活性炭的孔结构产生着很大程度的影响,决定着活性炭的吸附和电化学性能,因此本文在初步探明KOH活化机理的基础上,优化单纯KOH活化和复合活化参数,以期得到高比表面积活性炭,提高其各项性能。利用综合热分析仪,以中石化石油焦为原料,KOH为活化剂,揭示不同活化终温对活性炭孔结构的调控规律,在0-1000℃的温度窗口内研究不同焦碱比下石油焦常规活化过程,初步探明KOH对石油焦常规活化作用机理,探究提出:KOH活化石油焦制备活性炭的过程主要由低于400℃的低温活化和高于600℃的高温活化两个阶段组成。低温活化阶段对石油焦进行预活化诱导造孔,高温活化阶段主要是原料表面的含碳物质与KOH生成的中间物质反应,进而使反应引入纵向活化。利用微波加热实验装置,采取KOH活化剂对中石化石油焦进行微波活化,研究活化时间、微波功率和焦碱比等因素对所得活性炭孔结构的影响规律并确定最佳活化参数,对活性炭开展恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗测试,揭示活性炭电化学性能与活性参数的定量关系,实验得出:活化时间、微波功率和焦碱比对所得活性炭的孔隙结构、吸附性能和电化学性能起到决定性作用,在微波功率640 W、活化时间30 min和焦碱比1:2的最佳活化参数下所得活性炭的比表面积为1914.56 m2/g,吸水率为151.5%,碘吸附值为1654.6 mg/g,在0.1 A/g时,比电容为237.74 F/g,容量保持率为58.9%,有较好的倍率性能。采取以KOH为主,ZnCl2、Fe（OH）3、KCl为辅的复合活化剂,在最佳活化时间和功率下对石油焦进行活化,重点研究活化剂的复合形式和质量配比对活性炭孔结构参数和电化学性能的影响规律,确定最优复合活化剂,初步揭示微波条件下石油焦复合活化机理,结果表明:相比单纯KOH活化所得活性炭,添加ZnCl2导致比表面积下降500.18 m2/g,效果最差;KCl的添加使活性炭比表面积提高105.05 m2/g,但微孔数量偏多,阻抗最大;Fe（OH）3的辅助效果最优,KOH:Fe（OH）3质量配比为2:1时,比表面积提至2107.82m2/g,在0.1 A/g的电流密度下,比电容达到261.81 F/g,10 A/g时,比电容为166.17 F/g,电容保持率63.5%,所得活性炭孔结构和电化学性能最优异。
李桂林,朱红芳,梁亚涛[3]（2019）在《石油焦原料差异性对超级电容活性炭电化学性能的影响》文中研究说明选择不同产地石油焦原料,采取碱活化方法分别制备超级电容活性炭电极材料。然后将其组装成有机纽扣超级电容器进行电化学性能测试。实验表明,基于AC-1、AC-2和AC-3电极材料的超级电容器在1A/g电流密度表现较高的比电容,分别为33.9、33.2和32.0F/g。当电流密度增加到15 A/g时,AC-1和AC-3电极材料容量保持率分别为63.2%和57.6%,明显高于AC-2电极材料（36.8%）。XRD分析表明,原料的晶化程度差异性是影响超级电容活性炭储能特性的主要因素,即低晶化程度的石油焦原料更有利于制备表现高功率特性的超级电容活性炭材料。
许立军[4]（2019）在《微波法无灰煤基活性炭的制备及其性能研究》文中研究指明微波加热是一种新型加热方式,具有能耗低、加热快等优势。活性炭是最常用的双电层电容器（Electric Double Layer Capacitor,EDLC）电极材料,其性质对EDLC性能有着决定性影响。实验以无灰煤（HPC）为原料,采用微波加热法制备无灰煤基活性炭（HAC）。借助低温N2吸附法、SEM、FTIR、XRD等手段,对活化工艺和成孔机理进行了系统的考察。通过调整活化温度、碱炭比、活化时间等工艺参数,分析了制备条件对HAC孔结构及其电化学性能的影响。同时对CuO微波吸收剂对活化过程的优化效果进行了考察,并根据不同温度下HAC的性质提出了微波场中HAC的成孔机理。通过研究发现:在微波加热条件下,HPC迅速被活化,仅在活化温度600℃,碱炭比1.5,活化时间6 min的条件下,即可制备出比表面积达到1035 m2/g的HAC,加入CuO参与活化后,CuO进一步促进了HAC孔结构的发育,HAC比表面积提高到1257 m2/g,比电容也由277.2 F/g提高到309.5 F/g。提出了微波场中HAC的成孔机理:在低温阶段,KOH为主要活化剂,通过清除微晶间的非芳香结构和引发微晶颗粒立体化排布的方式促进微孔的生成;成孔后,微波作用促进HAC孔壁快速升温,提高了孔壁与活化剂之间的反应活性。在高温阶段,K2CO3为主要活化剂,通过催化芳香结构开环,造成孔壁的坍塌,导致中孔结构的生成。两个阶段一起构成了HAC在微波场中的主要成孔机理。图37幅;表12个;参69篇。
刘庆华[5]（2016）在《石油焦基活性炭电极的研究进展》文中提出超级电容器是一种新型储能装置,具有充电时间短、寿命长、绿色环保等特点。石油焦基活性炭是超级电容器常用的电极材料,它的研究发展制约着电容器性能的进一步提高。简述了活性炭电极在超级电容器中的应用,并重点介绍了石油焦基活性炭电极的研究进展。
王华飞[6]（2015）在《石油焦基活性炭的制备及其在超级电容器方面的应用》文中研究指明本文以石油焦为炭前躯体原料,采用化学活化法制备双电层电容器（EDLC）电极用高比表面积和适宜孔径分布的活性炭材料。考察了石油焦种类、KOH活化工艺、混合活化剂类型及配比对所得活性炭的孔隙结构与电化学性能的影响。探讨了不同种类石油焦结构的区别以及其与KOH活化剂的反应活性的关系,确立了优质石油焦原料的筛选标准。同时探讨了活化温度、碱炭比、升温速率和保温时间对活性炭孔隙结构和电化学性能的影响,确定了一套制备高性能EDLC用活性炭的活化工艺。探索了混合活化剂活化法制备高性能活性炭的可行性,确立了一种能够适当降低KOH的用量并改善活性炭孔隙结构与电化学性能的混合活化剂体系,为进一步改进活性炭的制备工艺提供可能。分别以大庆焦、抚顺焦和大港焦为原料,KOH为活化剂制备了EDLC用活性炭,在对活性炭孔隙结构和电化学性能进行测试的同时对石油焦的结构也进行了表征。结果表明,晶化程度低、以细镶嵌型光学结构为主的大港焦与活化剂的反应活性较高,所得活性炭孔隙结构较好,但由于灰分较高,其综合电化学性能稍低于以抚顺焦为原料制备的活性炭。以抚顺焦为原料,KOH为活化剂,探讨了活化温度、碱炭比、升温速率和活化时间对活性炭孔隙结构和电化学性能的影响。结果表明,随着活化温度的升高活性炭的比表面积逐渐下降,有机体系比电容逐渐上升,且在850℃时达到最优;随着碱炭比的增加,活性炭的比表面积和有机体系比电容都先增大后减小,在碱炭比3.5:1时达到最高;随着升温速率的提高所得活性炭的比表面积逐渐下降,有机体系比电容在2℃/min时最优;随着活化时间的增加所得活性炭的比表面积和有机体系比电容都存在少许波动,活化时间为1.5h和2h时有机体系比电容性能较好。在碱炭比为3.5:1、活化温度为850℃、升温速率为2℃/min、保温时间为2h的优化工艺条件下制备的活性炭比表面积达到2824m2/g,中孔率为20.27%。该活性炭电极在有机体系下1 mA/c m2放电时比电容达169 F/g,电流密度增加50倍比电容几乎没有衰减,表现出良好的功率特性。以KOH为主活化剂,分别以ZnCl2、NaOH、Mg（OH）2和Ca（OH）2为辅助活化剂,探讨了混合活化剂类型和配比对所得活性炭结构和电化学性能的影响。结果表明,ZnCl2、NaOH和Ca（OH）2的加入都不利于得到孔径结构合理的优质活性炭,电化学性能均低于纯KOH活化法得到的活性炭;在KOH活化剂中加入适量Mg（OH）2可以得到比表面积和微孔含量高,中孔率适中的活性炭,其电化学性能明显优于纯KOH活化法得到的活性炭。总体碱炭比为4:1,且KOH/Mg（OH）2配比为3:1时,所得活性炭的孔结构和电化学性能最优,比表面积达到2730m2/g,中孔率为19.2%,有机体系最大放电比容量达到170F/g,且功率特性较好。
肖荣林,徐绍平,贾殿赠,张如君,李庆学,苏艳敏[7]（2013）在《H2气氛下KOH活化石油焦制备活性炭及其电化学性质》文中进行了进一步梳理以石油焦为原料、氢氧化钾为活化剂,在H2存在下系统考察了碱/焦质量比、活化温度、活化时间以及在载气中H2含量对所得活性炭孔结构的影响,并将所制活性炭用于双层电极材料。结果表明,当碱/焦质量比为3、活化温度为780℃、活化时间为60min以及载气中的H2体积分数为30%时,制备出的活性炭比表面积和总孔容分别为2824m2/g和1.56cm3/g。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积和孔容分别提高了约400m2/g和0.40cm3/g。当扫描速率分别为5mV/s及100mV/s,其质量比电容值分别为289F/g和180F/g,与未引入H2时制得的活性炭相比,分别提高了21%及114%。因此,在活化体系中引入H2,促进了活性炭孔隙结构的发展,从而使其表现出更优异的电化学性能。
张如君[8]（2013）在《石油焦基活性炭制备工艺研究》文中进行了进一步梳理本文以辽化石油焦为实验原料,以KOH为活化剂,考察了KOH/石油焦混合物在预活化条件下的行为变化。在一定条件下,KOH/石油焦混合物经预活化后可消除其在活化过程中的粘壁现象。首先,以间歇水平管式炉为平台,系统考察了在惰性气氛下KOH/石油焦比、预活化温度、预活化时间、升温速率对低温预活化后所得预活化产物孔结构和表面性质的影响。结果表明：当KOH/石油焦比为2:1、预活化温度为550℃、预活化时间为30min、原料粒度小于150μm、升温速率为8℃/min时,制备出的预活化产品的比表面积为1116m2/g,总孔容为0.55cm3/g,其中微孔孔容为0.48cm3/g。低温预活化初步发展了活性炭的孔结构,且其孔隙结构以微孔为主。其次,以连续螺杆挤出式活化炉为平台,以辽化石油焦为原料,以氢氧化钾为活化剂,在惰性气氛下考察实验室连续活化装置中预活化单元的预活化温度和预活化时间对所得预活化产物孔结构和物料状态的影响,完成物料由固态-液态-固态的转变,实现KOH的转化,消除在连续活化中的粘壁现象。基于预活化对活性炭的影响,以石油焦为原料,以KOH为活化剂,利用两步活化法制备高比表面积活性炭。初步考察了第二步活化过程中KOH与预活化产品比（碱炭比）、活化时间、活化温度对高比表面积活性炭的比表面积、孔结构和物料状态的影响。结果表明：当碱炭比为5：1、活化时间为60min、活化温度为800℃制备出的活性炭比表面积和孔容分别高达3764m2/g和2.11cm3/g。在所考察的实验条件下,物料一直保持颗粒状,没有发生熔融现象。将一步活化、预活化后再活化和两步活化所得活性炭应用于双电层电容器电极材料,研究活性炭的电化学性能。在所考察的扫描速率下,预活化后再活化和两步活化所制活性炭电极材料的质量比电容均明显大于一步活化所制活性炭电极材料。
肖荣林[9]（2013）在《H2气氛下碱活化石油焦制备活性炭及连续活化技术开发》文中研究说明KOH活化法所制高比表面积活性炭微孔结构发达、吸附容量大,在燃料气存储、气体分离、催化反应及双电层电容器等方面具有巨大的应用前景。石油焦为炼油厂的副产物,其资源比较丰富,且其碳含量高（80wt%以上）,灰分及挥发份含量低,是制备性能优良的活性炭的优良原料。但由于石油焦结晶度高,结构较为致密,活化比较困难,通常在惰性气氛下采用高碱焦比（KOH/石油焦质量比大于3：1）进行活化成孔。过高的碱焦比带来一系列问题,包括高碱耗、高污染、高成本,以及设备腐蚀、安全隐患等,从而制约了其开发与应用。在国内,KOH活化法制备石油焦基高比表面积活性炭技术多处于间歇式小试阶段,生产效率低,无法实现规模化生产。因此,开发一种连续化生产,碱用量较低,产品性能优良的石油焦生产活性炭的工艺技术及装备成为迫切需要解决的问题。基于此,本文着重开展了以下几方面的研究：1.以实验室管式活化反应器为平台,以辽化石油焦为原料,以KOH为活化剂,通过在载气N2中引入活性气体H2制备出高比表面积活性炭。在活化过程中引入H2条件下,对碱焦比、活化温度、活化时间、载气中H2含量及石油焦粒度对活性炭孔隙结构及收率的影响进行了系统的考察。研究发现：（1）无论是在N2气氛下还是在N2+H2气氛下,碱焦比、活化温度、活化时间、载气中H2含量及石油焦粒度都会影响活性炭产品性能。（2）当碱焦比为2：1、活化温度为780℃、活化时间为60min、原料粒度为小于150μm以及载气中的H2含量为30%时,制备出的活性炭比表面积和孔容分别高达2477m2/g和1.10cm3/g。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积和孔容分别提高了约500m2/g和0.25cm3/g。2.通过在N2及N2+H2气氛对石油焦进行热处理,研究了载气中的H2在石油焦炭化过程中的作用。在载气引入H2有利于脱除石油焦表面的杂原子基团,从而使其炭化产物有着更低的氮、硫、氧元素含量,同时,H2又会与因脱除表面基团而形成的活性位发生化学吸附作用,形成-CH2-及芳环=CH-基团。3.在N2及N2+H2气氛下进行KOH活化石油焦,通过分析其尾气中的H2含量、水蒸气的产生量、所制活性炭的元素组成及活化过程中钾单质的产量,研究了载气中H2在活化过程中的作用机理。活化过程中H2的引入会与石油焦表面官能团发生反应,造成尾气中H2的产生量减少,同时由于其与表面含氧官能团的作用,使活化过程的水的产生量增加。H2与石油焦表面杂原子基团作用所形成的-CH2-及芳环=CH-基团可作为活性位参与活化反应。活性位数量的增加,促进了活化反应的进行,同时产生的钾单质的量也进步增加,进一步促进了钾单质的插层活化作用。4.采用经过HCl+HF进行脱灰处理过的石油焦为原料,在N2及N2+H2气氛下进行活化时发现,石油焦原料的灰分对H2活化几乎不起任何作用。采用不同表面性质的原料在N2及N2+H2气氛下进行活化时发现,当采用石墨为原料时,引入H2进行活化对孔隙结构的发展几乎不起任何作用,而采用其它含有一定量杂原子的原料进行活化时,引入H2对活性炭孔隙结构的发展均起着明显的促进作用。通过在活化过程中引入水蒸气活化实验发现,在引入H2进行活化时各个温度段多产生的水的量对最终活性炭的孔结构的发展并未产生明显的影响。5.将N2及N2+H2气氛下所制活性炭应用于双电层电极材料,研究其电化学性能。当碱焦比为3：1、活化温度为780℃、活化时间为60min、原料粒度为小于150μm时,在载气引入30%的H2能够制备出比表面积及孔容分别高达2824m2/g和1.56cm3/g的活性炭。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积、总孔容及中孔孔容分别提高了约400m2/g、0.40cm3/g和0.25cm3/g。将所制活性炭应用于双电层电容器电极材料,在所考察的扫描速率下,N2+H2气氛下所制活性炭电极材料的质量比电容均明显大于N2气氛下所制活性炭电极材料。6.针对KOH活化的特点,构建由原料/KOH混合脱水、连续活化反应单元和钾脱插及转化单元三个主要部分串联的连续活化反应体系,并完成了连续活化反应装置的设计、建造及调试。采用该炉进行连续活化试验,所制活性炭性能已接近于固定床管式活化炉所制活性炭产品性能。通过对不同批次的活性炭孔结构分析可以看出,采用该炉制备的活性炭性能具有较好的稳定性。
刘红[10]（2011）在《超级活性炭电极用于电容去离子技术性能研究》文中认为随着世界经济及工业的发展、人口的不断增长及环境污染的日益严重,淡水资源的需求量与日俱增。如何从占世界总储水量98%的海水和苦咸水中获得廉价的淡水在世界范围内日益受到关注。目前实现海水淡化的技术主要包括蒸馏法、反渗透法和电渗析法等方法,然而这些方法具有耗能高、产生二次污染等缺点。电容去离子技术的出现,使人们看到了实现低耗能,无污染海水淡化的希望。电容去离子技术是利用双电层原理,通过施加静电场强制离子向带有反向电荷的电极处移动。该技术仅需要1-2 V的操作电压,脱盐过程没有化学反应,无需化学试剂再生,不会产生环境污染。希望以性能优良,价格低廉的超级活性炭为电极材料电容去离子技术,通过对装置和电极系统改进,以期增强电极的脱盐性能。本论文自行设计搭建电容去离子脱盐装置,考察了电极组成和操作条件对脱盐效率的影响。结果表明活性炭性质及操作电压、电极间距和溶液流量等操作参数对脱盐效率均有影响,最终选取了适当的电极材料组成配比和实验操作条件,达到电极电容去离子性能最佳。在正负电极前分别加入阴阳离子交换膜组构筑膜电极,当溶液浓度较高时,离子交换膜复合炭电极脱盐量增加了50%,电流效率增加了17%,同时复合炭电极的循环再生性能得到极大的改善。在活性炭粉末中添加膨胀石墨制备复合电极,提高了电极整体的导电性,同时改变活性炭颗粒间的接触方式,有效的利用了活性炭表面吸附位,实现电极的脱盐性能的增强。
二、石油焦基活性炭电极电容特性研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、石油焦基活性炭电极电容特性研究（论文提纲范文）
（1）蒜基废弃物制备多孔炭及超级电容性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 分类及原理 |
| 1.2.3 超级电容器电解质 |
| 1.2.4 研究现状 |
| 1.3 活性炭概述 |
| 1.3.1 活性炭的制备材料 |
| 1.3.2 活性炭的制备方法 |
| 1.3.3 生物质基活性炭除杂研究 |
| 1.3.4 生物质基活性炭研究现状 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 实验方法及原理 |
| 2.1 实验试剂与设备 |
| 2.2 活性炭的制备及表征原理 |
| 2.2.1 活性炭的制备 |
| 2.2.2 活性炭比表面积及孔隙结构的表征 |
| 2.2.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.2.4 活性炭微晶结构表征(XRD) |
| 2.2.5 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.2.6 活性炭表面官能团表征(XPS) |
| 2.3 超级电容器电化学测试 |
| 2.3.1 超级电容器的制备 |
| 2.3.2 电化学测试分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 KOH活化法制备蒜瓣基活性炭及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 响应面法实验 |
| 3.2.1 响应面法实验设计原理及方案 |
| 3.2.2 响应曲面和等高线图 |
| 3.2.3 验证试验 |
| 3.3 蒜瓣基活性炭的表征 |
| 3.3.1 蒜瓣基活性炭的比表面积及孔结构分析 |
| 3.3.2 活性炭表面形貌表征 |
| 3.3.3 活性炭微晶结构表征 |
| 3.3.4 蒜瓣基活性炭的表面官能团 |
| 3.4 蒜瓣基活性炭电极电化学性能 |
| 3.4.1 蒜瓣基活性炭电极的恒电流充放电特性 |
| 3.4.2 蒜瓣基活性炭电极的循环伏安特性 |
| 3.4.3 蒜瓣基活性炭电极的交流阻抗特性 |
| 3.4.4 蒜瓣基活性炭电极的循环性能 |
| 3.4.5 蒜瓣基活性炭电极的功率密度及能量密度 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 盐酸预处理对蒜皮基活性炭及其电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 盐酸预处理工艺 |
| 4.3 单因素实验结果分析 |
| 4.3.1 合成条件对比表面积的影响 |
| 4.3.2 水浴时间对比表面积的影响 |
| 4.3.3 水浴温度对比表面积的影响 |
| 4.3.4 盐酸浓度对比表面积的影响 |
| 4.3.5 炭化温度对比表面积的影响 |
| 4.4 盐酸预处理对蒜皮内源矿物质的去除效果 |
| 4.5 矿物质对蒜皮热解特性影响分析 |
| 4.6 蒜皮基活性炭的表征 |
| 4.6.1 蒜皮基活性炭的孔结构分析 |
| 4.6.2 蒜皮基活性炭的扫描电镜分析 |
| 4.6.3 蒜皮基活性炭的微晶结构分析 |
| 4.6.4 蒜皮基活性炭的表面官能团分析 |
| 4.7 蒜皮基活性炭电极的电化学性能 |
| 4.7.1 蒜皮基活性炭电极的恒电流充放电特性 |
| 4.7.2 蒜皮基活性炭电极的循环伏安特性 |
| 4.7.3 蒜皮基活性炭电极的交流阻抗特性 |
| 4.7.4 蒜皮基活性炭电极的循环稳定性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 蒜皮基活性炭固态电容器电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 固态电解质的制备 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 KOH含量对比电容的影响 |
| 5.3.2 粘结剂PTFE的含量对比电容的影响 |
| 5.4 蒜皮基活性炭性能对固态超级电容器性能的影响 |
| 5.4.1 恒电流充放电曲线对比分析 |
| 5.4.2 循环伏安曲线对比分析 |
| 5.4.3 交流阻抗性能对比分析 |
| 5.4.4 循环稳定性性能对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）常规和微波加热下石油焦制备活性炭特性及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 活性炭基本性质 |
| 1.2 活性炭制备方法 |
| 1.3 活性炭在能源环境领域应用 |
| 1.4 活性炭在电极材料领域应用 |
| 1.5 研究目的与内容 |
| 2 活性炭制备实验与测试方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 实验方法与流程 |
| 2.4 活性炭结构表征 |
| 2.5 活性炭电化学性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 KOH常规活化石油焦制备活性炭过程机理研究 |
| 3.1 活化终温对活性炭孔结构的影响 |
| 3.2 石油焦制备活性炭过程特性 |
| 3.3 石油焦制备活性炭机理探究 |
| 3.4本章小结 |
| 4 KOH微波活化石油焦制备活性炭影响因素研究 |
| 4.1 KOH混合相态的影响 |
| 4.2 活化时间的影响 |
| 4.3 微波功率的影响 |
| 4.4 焦碱比的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 微波加热下石油焦复合活化规律的研究 |
| 5.1 活化剂复合方式的影响 |
| 5.2 复合活化剂质量配比的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（3）石油焦原料差异性对超级电容活性炭电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 试剂和材料 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.3 材料表征 |
| 2.4 电化学测试 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 原材料表征 |
| 3.2 电化学性能 |
| 4 结论 |
（4）微波法无灰煤基活性炭的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 EDLC简介 |
| 1.2 EDLC比电容影响因素 |
| 1.2.1 孔结构 |
| 1.2.2 表面官能团 |
| 1.3 无灰煤基活性炭电极 |
| 1.4 微波加热法制备活性炭 |
| 1.4.1 微波加热原理 |
| 1.4.2 微波法活性炭制备研究现状 |
| 1.4.3 微波吸收剂对活性炭制备的影响 |
| 1.5 活性炭成孔机理研究现状 |
| 1.6 课题的提出 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 研究内容及方法 |
| 2.1.1 研究内容 |
| 2.1.2 实验方案 |
| 2.2 工艺路线图 |
| 2.3 实验原料及药品 |
| 2.4 主要实验设备 |
| 第3章 无灰煤基活性炭的制备及其电化学性能 |
| 3.1 活化温度对HAC性质及比电容影响 |
| 3.2 碱炭比对HAC性质及比电容的影响 |
| 3.3 活化时间对HAC性质及比电容的影响 |
| 3.4 微波法制备 CHPC |
| 3.5 比电容与微晶结构的关系 |
| 3.6 中孔率与比电容之间的关系 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 微波吸收剂对无灰煤基活性炭的影响 |
| 4.1 HAC性质对比 |
| 4.2 HAC电极电化学性能对比 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 无灰煤基活性炭成孔机理研究 |
| 5.1 HAC孔结构测试 |
| 5.2 HAC微晶结构测试 |
| 5.3 孔结构与微晶结构之间关系 |
| 5.4 活化剂存在形态 |
| 5.5 活化尾气成分分析 |
| 5.6 HAC成孔机理 |
| 5.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（5）石油焦基活性炭电极的研究进展（论文提纲范文）
| 1 活性炭基材料在双电层电容器中的应用 |
| 2 石油焦基活性炭的制备及应用 |
| 3 结束语 |
（6）石油焦基活性炭的制备及其在超级电容器方面的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 活性炭的概述 |
| 1.2.1 活性炭的历史与现状 |
| 1.2.2 活性炭的制备 |
| 1.3 双电层电容器(EDLC)概述 |
| 1.3.1 EDLC的研究历史与现状 |
| 1.3.2 EDLC的特性及原理 |
| 1.3.3 EDLC的特点及应用 |
| 1.4 选题依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题的依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 高比表面积活性炭的制备 |
| 2.1.1 原料、试剂以及实验设备 |
| 2.1.2 活性炭的制备工艺 |
| 2.2 活性炭比表面积与孔结构的测定 |
| 2.3 晶体结构与表面形貌分析 |
| 2.3.1 偏光显微结构分析 |
| 2.3.2 扫描电镜(SEM)形貌分析 |
| 2.3.3 激光拉曼光谱分析 |
| 2.4 EDLC电化学性能的测试 |
| 2.4.1 活性炭电极的制备 |
| 2.4.2 EDLC的组装 |
| 2.4.3 直流充放电性能的测试 |
| 2.4.4 循环伏安特性的测试 |
| 2.4.5 交流阻抗特性的测试 |
| 第3章 石油焦种类对活性炭孔结构及电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 石油焦原料结构的表征 |
| 3.2.1 石油焦的光学偏光显微结构 |
| 3.2.2 石油焦的XRD和激光Raman光谱 |
| 3.3 不同石油焦基活性炭的比表面积与孔结构参数 |
| 3.3.1 三种活性炭的比表面积与孔结构参数 |
| 3.3.2 三种活性炭的比表面积与孔结构参数差异的原因分析 |
| 3.4 三种活性炭电极的电化学性能 |
| 3.4.1 三种活性炭电极的无机体系的电化学性能 |
| 3.4.2 三种活性炭电极的有机体系的电化学性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 活化工艺对活性炭结构和电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 活化工艺对活性炭结构的影响 |
| 4.2.1 活化温度对活性炭结构的影响 |
| 4.2.2 碱炭比对活性炭结构的影响 |
| 4.2.3 升温速率对活性炭结构的影响 |
| 4.2.4 保温时间对活性炭结构的影响 |
| 4.3 活化工艺对活性炭电极电化学性能的影响 |
| 4.3.1 活化温度对活性炭电极电化学性能的影响 |
| 4.3.2 碱炭比对活性炭电极电化学性能的影响 |
| 4.3.3 升温速率对活性炭电极电化学性能的影响 |
| 4.3.4 保温时间对活性炭电极电化学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 混合活化剂对活性炭结构及电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 混合活化剂类型对活性炭结构及电化学性能的影响 |
| 5.2.1 混合活化剂类型对活性炭结构的影响 |
| 5.2.2 混合活化剂类型对活性炭电极的电化学性能的影响 |
| 5.3 混合活化剂配比对活性炭结构及电化学性能的影响 |
| 5.3.1 混合活化剂配比对活性炭结构的影响 |
| 5.3.2 混合活化剂配比对活性炭电极的电化学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的论文 |
（7）H2气氛下KOH活化石油焦制备活性炭及其电化学性质（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 原料 |
| 1.2 活性炭的制备与表征 |
| 1.3 双电层电容器电极的制备及电化学性能测试 |
| 1.3.1 双电层电容器电极的制备 |
| 1.3.2 电化学性能测试 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 制备条件对活性炭活化效果的影响 |
| 2.1.1 碱/焦质量比(mKOH/mCoke)的影响 |
| 2.1.2 活化温度的影响 |
| 2.1.3 不同H2体积分数的影响 |
| 2.1.4 活化时间的影响 |
| 2.2 2种气氛下制备的活性炭应用于双电层电容器的性能比较 |
| 3 结论 |
（8）石油焦基活性炭制备工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 活性炭的基本特征 |
| 1.1.1 活性炭的结构 |
| 1.1.2 活性炭的化学性质 |
| 1.1.3 活性炭的吸附特性 |
| 1.2 活性炭的制备 |
| 1.2.1 制备原料 |
| 1.2.2 制备方法 |
| 1.3 KOH活化法制备高比表面积活性炭 |
| 1.3.1 KOH活化机理 |
| 1.3.2 国内外研究进展 |
| 1.4 高比表面积活性炭的应用 |
| 1.4.1 活性炭双电层电容器的研究应用 |
| 1.4.2 活性炭在气相和液相吸附中的应用 |
| 1.4.3 活性炭作为催化剂和催化剂载体的应用 |
| 1.4.4 活性炭作为气体燃料的吸附存储的应用 |
| 1.5 本论文研究工作及意义 |
| 2 KOH/石油焦混合物预活化行为研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验材料与实验仪器 |
| 2.1.2 KOH/油焦混合物的预活化 |
| 2.1.3 活性炭的制备 |
| 2.1.4 预活化产品及活性炭的表征 |
| 2.2 预活化对预活化产物状态的影响 |
| 2.3 预活化对预活化产品表面性质的影响 |
| 2.4 预活化对预活化产品孔结构的影响 |
| 2.4.1 预活化温度对预活化产品孔结构的影响 |
| 2.4.2 预活化时间对预活化产品孔结构的影响 |
| 2.4.3 碱焦比对预活化产品孔结构的影响 |
| 2.4.4 升温速率对预活化产品孔结构的影响 |
| 2.5 不同预活化温度对活化效果的影响 |
| 2.6 实验室单螺杆型预活化装置调试 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 两步活化法制备高比表面积活性炭 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 两步法制备活性炭 |
| 3.1.2 活性炭的表征 |
| 3.2 两步活化法对活化效果的影响 |
| 3.2.1 碱炭比对活化效果的影响 |
| 3.2.2 活化温度对活化效果的影响 |
| 3.2.3 活化时间对活化效果的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 高比表面积活性炭在双电层电容器中的应用 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 活性炭电极材料的制备 |
| 4.1.2 双电层电容器电极的制备及电化学性能测试 |
| 4.2 活性炭电化学性能表征 |
| 4.2.1 活性炭的循环伏安测试 |
| 4.2.2 活性炭的交流阻抗测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）H2气氛下碱活化石油焦制备活性炭及连续活化技术开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| CONTENTS |
| 图表目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 活性炭的基本特征 |
| 1.1.1 活性炭的原子结构 |
| 1.1.2 活性炭的孔隙结构 |
| 1.1.3 活性炭的组成及表面结构 |
| 1.1.4 活性炭的吸附性能 |
| 1.2 活性炭的制备方法 |
| 1.3 KOH活化法制备高比表面积活性炭 |
| 1.3.1 不同原料路线的KOH活化 |
| 1.3.2 不同应用背景下的KOH活化 |
| 1.3.3 KOH活化石油焦制备高比表面积活性炭 |
| 1.4 石油焦基高比表面积活性炭中试生产工艺及技术 |
| 1.5 KOH活化成孔机理 |
| 1.6 活性炭孔结构的调变 |
| 1.6.1 对原料进行预处理 |
| 1.6.2 改变制备工艺条件 |
| 1.6.3 对活性炭进行二次处理 |
| 1.7 活性炭表面性质的调控 |
| 1.8 高比表面积活性炭应用 |
| 1.8.1 双电层电容器 |
| 1.8.2 催化剂及载体 |
| 1.8.3 燃料的吸附储存 |
| 1.8.4 液相无机离子及有机杂质吸附 |
| 1.9 本论文的研究工作 |
| 2 氢气气氛下石油焦基活性炭的制备 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验试剂及气体 |
| 2.1.2 石油焦 |
| 2.1.3 活性炭的制备 |
| 2.1.4 活性炭的表征 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 碱焦比对活化效果的影响 |
| 2.2.2 活化温度对活化效果的影响 |
| 2.2.3 活化时间对活化效果的影响 |
| 2.2.4 载气中不同H_2含量对活化效果的影响 |
| 2.2.5 石油焦粒度对活化效果的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 载气中H_2对活化过程的作用机理研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 石油焦炭化处理 |
| 3.1.2 活性炭的制备 |
| 3.1.3 石油焦及活性炭的表征 |
| 3.2 H_2对石油焦高温炭化过程及炭化产物表面性质的影响 |
| 3.2.1 热重分析 |
| 3.2.2 元素分析 |
| 3.2.3 红外分析 |
| 3.3 H_2对KOH活化石油焦活化过程及活化产物的影响 |
| 3.3.1 引入H_2对活化过程中H_2产生的影响 |
| 3.3.2 引入H_2对活化过程中水的产生的影响 |
| 3.3.3 引入H_2对活性炭表面性质的影响 |
| 3.3.4 引入H_2对活性炭孔隙结构的影响 |
| 3.4 采用不同原料制备活性炭时引入H_2的影响 |
| 3.5 原料的灰分对在H_2气氛下制备活性炭的影响 |
| 3.6 引入水蒸汽对活性炭制备的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 载气中H_2对钾插层活化效果的影响 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 活化过程中K单质产生量的测定 |
| 4.1.2 钾单质的插层活化实验 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 引入H_2活化对钾单质产生量的影响 |
| 4.2.2 引入H_2活化对钾单质活化效果的影响 |
| 4.2.3 钾单质活化所制活性炭的孔隙结构 |
| 4.2.4 钾活化产物的XRD分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 石油焦基高比表面积活性炭在超级电容器中的应用 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 活性炭的制备 |
| 5.1.2 超级电容器电极的制备及电化学性能测试 |
| 5.2 实验结果与讨论 |
| 5.2.1 活性炭的孔结构表征 |
| 5.2.2 活性炭电化学性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 连续式KOH活化法制备高比表面积活性炭装置构建 |
| 6.1 连续活化反应装置的设计要求 |
| 6.2 实验室连续活化反应装置的构建 |
| 6.2.1 主要设计思想 |
| 6.2.2 主要技术参数 |
| 6.2.3 生产工艺流程 |
| 6.3 实验室连续活化反应装置的冷态调试 |
| 6.3.1 进料系统的考察 |
| 6.3.2 气路控制和压力调试 |
| 6.3.3 物料平衡计算 |
| 6.4 实验室连续活化反应装置的热态调试 |
| 6.4.1 KOH与石油焦的热混合 |
| 6.4.2 KOH/石油焦混合物料预活化 |
| 6.4.3 未进料时活化炉的温度分布控制 |
| 6.4.4 进料时活化炉的温度分布控制 |
| 6.4.5 连续活化实验 |
| 6.5 连续活化装置中试放大构想 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点摘要 |
| 进一步工作计划和建议 |
| 参考文献 |
| 附录A 连续活化炉 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
（10）超级活性炭电极用于电容去离子技术性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 水资源状况 |
| 1.2 海水淡化技术的发展 |
| 1.3 常用脱盐方法 |
| 1.3.1 蒸馏法 |
| 1.3.2 反渗透法 |
| 1.3.3 电渗析法 |
| 1.3.4 离子交换法 |
| 1.4 电容去离子技术的原理 |
| 1.4.1 电容去离子技术理论基础 |
| 1.4.2 电容去离子技术的工作原理 |
| 1.5 电容去离子技术电极材料 |
| 1.5.1 电容去离子技术电极材料的特点 |
| 1.5.2 活性炭 |
| 1.5.3 活性炭纤维 |
| 1.5.4 炭气凝胶 |
| 1.5.5 碳纳米管 |
| 1.5.6 石墨烯 |
| 1.5.7 电容去离子修饰电极 |
| 1.6 电容去离子技术的发展 |
| 1.7 本论文的意义及研究内容 |
| 2 实验材料和实验方法 |
| 2.1 实验试剂及主要仪器设备 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验装置与方法 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验用水 |
| 2.3 电极的制备方法 |
| 2.4 活性炭材料的表征 |
| 2.4.1 比表面积及孔结构测定 |
| 2.4.2 电化学性能测试 |
| 3 电极电容去离子性能影响因素 |
| 3.1 电极的影响 |
| 3.1.1 电极材料的选择 |
| 3.1.2 粘结剂种类的选择 |
| 3.1.3 粘结剂用量的影响 |
| 3.2 操作条件的影响 |
| 3.2.1 电极间距对电极电容去离子性能的影响 |
| 3.2.2 溶液流量对电极电容去离子性能的影响 |
| 3.2.3 工作电压对电极电容去离子性能的影响 |
| 3.3 离子特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电极电容去离子性能的增强 |
| 4.1 离子交换膜修饰电极 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 离子交换膜的性质 |
| 4.1.3 结果与讨论 |
| 4.2 膨胀石墨/活性炭复合电极 |
| 4.2.1 活性炭/膨胀石墨复合材料制备 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.2.3 膨胀石墨/活性炭复合材料增强电容去离子脱盐性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
四、石油焦基活性炭电极电容特性研究（论文参考文献）
- [1]蒜基废弃物制备多孔炭及超级电容性能优化研究[D]. 纪童童. 山东大学, 2020(11)
- [2]常规和微波加热下石油焦制备活性炭特性及机理研究[D]. 颜克硕. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]石油焦原料差异性对超级电容活性炭电化学性能的影响[J]. 李桂林,朱红芳,梁亚涛. 广东化工, 2019(13)
- [4]微波法无灰煤基活性炭的制备及其性能研究[D]. 许立军. 华北理工大学, 2019(01)
- [5]石油焦基活性炭电极的研究进展[J]. 刘庆华. 安徽化工, 2016(06)
- [6]石油焦基活性炭的制备及其在超级电容器方面的应用[D]. 王华飞. 湖南大学, 2015(03)
- [7]H2气氛下KOH活化石油焦制备活性炭及其电化学性质[J]. 肖荣林,徐绍平,贾殿赠,张如君,李庆学,苏艳敏. 石油学报(石油加工), 2013(04)
- [8]石油焦基活性炭制备工艺研究[D]. 张如君. 大连理工大学, 2013(09)
- [9]H2气氛下碱活化石油焦制备活性炭及连续活化技术开发[D]. 肖荣林. 大连理工大学, 2013(08)
- [10]超级活性炭电极用于电容去离子技术性能研究[D]. 刘红. 大连理工大学, 2011(10)