碳微球

摘要： 以果糖为碳前驱体、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(Pluronic P123)为模板剂,采用软模板水热碳化法制备果糖碳微球。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行表征,探究果糖碳微球最佳制备条件,并对其吸附亚甲基蓝的性能及影响因素进行了研究。结果表明,水热碳化时间为6 h时,果糖碳微球尺寸分布均匀,表面光滑。在最佳吸附条件下,果糖碳微球对亚甲基蓝的吸附量可达91.43 mg/g,经5次吸附循环后其吸附量仍为初始吸附量的76.9%,具有良好的循环使用性能;其吸附过程符合准二级吸附动力学,Langmuir等温吸附模型对其吸附过程的拟合更准确,表明亚甲基蓝以单分子层方式吸附于果糖碳微球表面,亚甲基蓝各分子间无相互作用。

摘要： 为了提高碳电极材料的比容量,将悬浮聚合法合成的聚苯乙烯微球经高温碳化后,再通过浓HNO_(3)液相处理制备改性碳微球电极材料.通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N_(2)吸附解吸仪和傅里叶红外光谱表征所合成碳微球和改性碳微球的形貌和微观结构,以及循环伏安法和恒流充放电法测试改性碳微球电极材料的电化学性能,结果表明:在0.625 A/g的电流密度下改性后碳微球比容量达到246 F/g,且在12.5 A/g的大电流密度下仍然具有比未改性碳微球明显高的比容量.

摘要： 为实现废旧棉织物的高值化再利用,文章以废旧棉织物为原料、HNO_(3)为催化剂,采用水热法制备碳微球材料,通过单因素实验研究了反应温度和溶液pH对碳化过程的影响规律,并对产物进行了微观形貌、红外光谱和X射线衍射分析,探讨了棉纤维的水解碳化机理。结果表明:反应温度和溶液pH是影响碳化产物形貌的重要因素。起始碳化温度为200°C。当pH为2.0、反应温度为300°C、反应时间为8 h时,制得的碳微球形貌最佳,表面存在大量的羟基、羰基和羧基等官能团。碳化产物的石墨化程度较低,以无定形碳为主。

摘要： 碳材料是水系电化学电容器最重要的电极材料之一,但是它的本征非极性表面被极性的水系电解质浸润一直存在挑战。本工作采用聚合物接枝法将具有良好亲水性的聚乙二醇(PEG)分子刷接枝在碳微球的表面,可改善碳微球作为电极材料对水系电解质的浸润性。通过电极材料在6 mol/L KOH电解质中的分散性和静态水接触角测试表明,PEG分子刷改性的碳微球(P-C_(sa))电极材料展现更良好的水系电解质浸润性。循环伏安、恒流充放电法和交流阻抗等电化学测试显示,在电流密度为0.625 A/g时,P-C_(sa)电极材料的比容量比未改性碳微球电极材料提高了60%;该电极材料展现出良好的倍率性能、低的本征阻抗(0.94Ω)和高的循环稳定性(在1.25 A/g电流密度下,10000次循环后保持初始比容量的73.29%)。值得指出的是,PEG分子刷改性碳微球电极材料并未引入法拉第赝电容,主要改善电极材料表面的水系电解质浸润性。

摘要： 将聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配作为主阻燃剂,以碳微球(CMS)为阻燃协效剂、聚丙烯(PP)为原料,通过熔融挤出法制备了复合材料,利用燃烧性能测试、TG、力学性能测试对复合材料的性能进行了研究。实验结果表明,在PP中加入26%(w)的APP/MCA,所得复合材料的极限氧指数(LOI)达到28.4%,阻燃达到UL94 V0级,但强度和韧性下降。CMS可提高APP/MCA/PP的阻燃性和热分解温度,CMS含量2%(w)、APP/MCA含量26%(w)的CMS/(APP/MCA)/PP的LOI达到32.7%,阻燃为UL 942.0 mm V0级。保持CMS和APP/MCA的质量比为3∶23,当CMS/(APP/MCA)在CMS/(APP/MCA)/PP中的添加量为24%(w)时,所得阻燃PP的阻燃等级依然能达到UL 943.0 mm V0级。

摘要： 纳米碳材料增强相与镁基体间的两相界面结合程度直接影响着复合材料性能的提高,而使用化学改性法对增强相进行表面功能化可以有效改善两相间的界面结合度.为了进一步研究表面功能化在提升复合材料性能上所起的作用,本研究选用CVD法和水热法制备的碳微球(CVD-CMSs和HT-CMSs)为增强相,一是使用一步改性法(即使用表面活性剂PVP直接处理)对增强相进行表面功能化处理,制备出CVD-CMSs/Mg和HT-CMSs/Mg,考察CMSs上接枝的含氧官能团对表面功能化处理的效果;二是使用两步改性法(即先使用化学沉积法将MgO颗粒裹附到碳球表面,再用PVP进行处理)对增强相HT-CMSs进行功能化处理,并制备出HT-CMSs@MgO/Mg,与HT-CMSs/Mg对比来考察HT-CMSs上负载MgO纳米颗粒的作用.采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、光学显微镜、高分辨透射电子显微镜和拉伸性能测试仪等对复合材料样品的组织、界面结构和力学性能进行表征和分析.结果表明:CMSs上携带的含氧官能团对表面功能化处理的效果以及增强相的分散性都具有积极作用,且经PVP一步改性后制得的复合材料的增强相与基体间有MgO薄膜生成,改善了增强相与基体的相容性;经两步改性后,负载在HT-CMSs表面的MgO纳米颗粒使两相间的MgO膜增厚,进一步提升了两相间的界面结合度,起到有效连接增强相与基体界面的作用,并最终使复合材料的拉伸性能得到提高.

摘要： 煤沥青碳含量及芳香度较高,具有优异的导电及导热性能,是优质的功能碳材料前驱体.目前我国对煤沥青的深加工技术比较落后,因此急需开发性能优异的高附加僮煤沥青基碳材料,缓解能源与环境问题.文章综述了近年来煤沥青基高性能碳材料的研究进展,重点总结了沥青基碳纤维、碳微球、多孔碳等材料的制备技术及应用发展前景.

摘要： 以农作物废料麦麸、木屑、玉米芯作为碳源,采用水热法制备碳微球(CMS),所合成的CMS均具有良好的光稳定性、水溶性。其量子产率分别为19.84%、18.83%、16.9%。利用扫描电镜和傅立叶变换红外光谱对其进行表征,结果表明CMS为不规则球状颗粒,平均粒径分别为3.0、2.5、1.4μm;其表面均有-NH_(2)和-OH等亲水性基团。研究发现,左氧氟沙星(LVFX)对CMS有明显荧光增强效应,从而建立了一种快速、高效、绿色检测LVFX含量的新方法。本方法制得的CMS的荧光增强程度均与LVFX的浓度呈良好的线性关系,测定LVFX的线性范围分别为15~100μmol/L和0~100μmol/L,检出限为分别为28.24、6.64、28.24μmol/L。用该方法检测盐湖水样中LVFX的含量,具有良好的选择性和较高的灵敏度,结果可靠。

摘要： 分别采用水热法和化学气相沉积法(CVD),制备两种同粒径(约360 nm)的碳微球(CMSs),并对CVD法制备的CMSs(CCMSs)用混酸溶液(浓硫酸:浓硝酸=3:1)进行酸化处理,在其表面引入含氧官能团,而水热法制备的CMSs(HC-MSs)不作处理;然后分别在N,N’-二环己基碳二亚胺的作用下,用1,6-己二胺修饰两种CMSs.通过场发射扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对产物的形貌和结构进行表征和分析,采用热重分析仪和电化学工作站对产物的热稳定性和能级结构进行表征分析.结果表明:两种CMSs都满足作为受体材料的能级要求,而HCMSs本身分散性好,形貌规整、粒径均一,且在溶剂中分散性优于CCMSs,热稳定性也更优,因此HCMSs比CCMSs更适合做聚合物太阳能电池的受体材料.

摘要： 本文采用水热法,以葡萄糖为碳源制备碳微球(CMSs),并在800°C退火30 min.将CMSs超声分散1h,然后在悬浮液中顺序加入硝酸银(AgNO3)及硼氢化钠(NaBH4),通过还原法在加热条件下制备Ag/CMSs复合材料,并讨论反应过程中AgN03溶液浓度对产物形貌的影响.通过抑菌环法定性实验对所制备的Ag/CMSs复合材料抗菌性能进行评价.通过场发射扫描电子显微分析、能谱分析、傅里叶红外光谱以及热重分析等研究手段对得到的产物进行表征和分析.结果表明:退火后的CMSs热稳定性明显提高,并且表面有-OH、C=O等含氧官能团,无需进行氧化酸化;CMSs在水溶液中与AgN03NaBH4在加热条件下反应,可以在其表面负载Ag纳米颗粒,并且进行抗菌实验分析,发现样品具有抗菌作用,可以作为抗菌材料.

摘要： 以碳微球(CMSs)为载体,通过化学吸附的方法制备载银碳微球(Ag/CMSs)抗菌剂.通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)对产物的形貌、结构进行表征,利用等离子体原子发射光谱仪(ICPS)测定银含量,采用X射线光电子能谱仪(XPS)分析样品中银的价态.结果表明：银以Ag与Ag20的形式被吸附到CMSs表面且含量为0.67％.通过抑菌环实验,表明Ag/CMSs对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌都有很好的抑菌效果,其抑菌环大小分别为19 mm,21mm.

摘要： 采用混酸对化学气相沉积法制备的碳微球（CMSs）进行表面氧化处理，改善其表面活性；然后，选用不同的硅烷偶联剂对氧化CMSs 进行硅烷化处理；进一步采用不同的方法接枝不同的功能单体，交联聚合模板以制得 CMSs 表面分子印迹聚合物（MIP-CMSs）；通过动态法和静态法评价MIP-CMSs对模板二苯并噻吩（DBT）分子的吸附性能，获得三种具有DBT分子识别与选择性吸附功能的MIP-CMSs，可有效地吸附油品中的DBT。

摘要： 采用化学气相沉积法以脱油沥青为碳源制备出碳微球，运用硬脂酸对碳微球进行表面修饰，并研究了硬脂酸修饰后碳微球作为润滑油添加剂的分散性和稳定性。利用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜分析了碳微球的晶体结构和形貌特征，结果表明所制备的碳微球纯度很高、粒径均匀(500nm)。傅立叶红外实验证明，通过酯化反应碳微球能够被硬脂酸包覆，显著提高了碳微球在润滑油中的分散性和稳定性。

摘要： 以重油残渣(DOA)为原料，在氩气气氛下，采用化学气相沉积法制备出了碳微球(CMBs)，并用硝酸对其进行氧化，以CMBs作为载体制备了CMBs负载二氧化铈(CeO2)颗粒。用场发射扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱、X-射线衍射及热重检测手段对生成的产物进行了形貌的观察和结构的表征。结果表明：用DOA制得的高纯度的CMBs粒径均匀、分散性好，负载CeO2后得到了CeO2/CMBs复合材料，所获得的复合材料可望成为一种新型的催化剂。

摘要： 以脱油沥青(DOA)为原料,在氩气气氛下,采用化学气相沉积(CVD)法制备出了碳微球(CMBs),并用硝酸对其进行预处理,以CMBs作为载体制备了CMBs负载二氧化铈(CeO2)颗粒.用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)及热重(TG)检测手段对生成的产物进行了形貌、结构的观察和表征.结果表明:用DOA制得的高纯度的CMBs粒径均匀、分散性好,负载处理后得到了CeO2/CMBs复合材料,所获得的复合材料可望成为一种新型的催化剂.

摘要： 利用双亲性多孔中空含碳微球,在甲苯-水体系中组装得到了Pickering乳液,研究发现,所得的乳液随着油相比例增大,会发生水包油向油包水型乳液的转变,通过调变水相pH值,实现了含碳微球在油水相界面进行可控自组装或解组装.通过用双亲性的碳微球作为高内相Pickering乳液的稳定剂制得了一种高孔隙率的闭合超大孔聚苯乙烯材料，乳液体系无需加入盐也无需对碳微球进行表面修饰。在碳微球稳定的乳液中加入少量表面活性剂制得了另一种具有高度连通的分级大孔结构的聚苯乙烯材料。这两种材料都具有良好的机械强度，其中闭合超大孔材料用作油水分离的吸油材料，表现出高的吸油容量和快的吸油速率，这种结果与材料自身的高孔隙率以及可溶胀性相关，而连通分级孔材料由于高度连通的孔结构使其具有良好的气体渗透性。

摘要： 本文将CVD法制备得到碳微球(Carbon Microspheres,CMS)利用浸渍还原法合成了Pt/CMS复合材料,Pt载量分别为10％,20％和30％.借助XRD,FESEM及XPS对Pt/CMS复合材料进行结构性能表征.SEM分析表明制得的Pt/CMS复合材料直径分布窄,尺寸在300 nm左右.Pt粒子具有高度的均一性和良好的分散度,尺寸在5 nm左右.XRD和XPS测试表明金属Pt含量较高.利用循环伏安法(CV)评价了Pt/CMS复合材料在0.5 mol/L H2SO4溶液中的电氧化性能,测得Pt载率为30％的Pt/CMS复合材料电化学性能较佳.

摘要： 本文通过反向液相沉积法制备CMSs/Mg(OH)2核壳型阻燃剂,再通过熔融共混法制备出CMSs/Mg(OH)2/PET阻燃复合材料,其中CMSs/Mg(OH)2的质量分数为0.5wt.％.分别采用扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对样品的形貌和结构进行表征,并采用极限氧指数仪对其阻燃性能进行测试.结果表明:Mg(OH)2包覆在CMSs表面,CMSs/Mg(OH)2/PET复合材料的极限氧指数由21％提高到27.9％.

摘要： 本发明提供一种碳镶嵌型中空TiO2微球的制备方法及基于该碳镶嵌型中空TiO2微球的电流变液。通过采用喷雾干燥的方法制备出中空多孔的TiO2微米微球，并通过烧结含有葡萄糖的中空多孔的TiO2微米微球获得无极性分子碳镶嵌型中空TiO2‑C微球，再将TiO2‑C微球与硅油等连续相混合后制备得到TiO2‑C‑ERF，该制备方法相对于现有的流程复杂且产量较低的模板法、刻蚀法制备中空颗粒，可以简便、高效、批量制备具有中空结构热稳定型中空TiO2‑C基电流变液。

摘要： 一种复合碳微球的制备方法，包括以下步骤：(1)以小分子糖类、纤维素微晶或热塑性酚醛树脂作为前驱体，通过水热反应制备得到水热碳微球；(2)将步骤(1)中得到的水热碳微球经表面活性剂改性得到改性碳微球；(3)在引发剂的作用下，导电聚合物单体在步骤(2)中得到的改性碳微球表面进行原位聚合得到碳微球前驱体；(4)将步骤(3)中得到的碳微球前驱体在催化剂作用下催化热解，再酸洗、烘干后得到复合碳微球。本发明制备的碳微球的粒径小，具有较高的振实密度，催化热解后，会在复合碳微球的表面形成氮掺杂的无定型碳，有利于提高碳材料的容量和电导率，电化学性能优异。

摘要： 本发明涉及氧化石墨烯包覆碳微球制备石墨烯包覆碳微球材料的方法，制备氧化石墨烯分散液，在酸性条件下，利用水热法以葡萄糖、蔗糖、淀粉为碳源制备碳微球，将干燥碳微球加入到氧化石墨烯分散液中，过滤干燥后得到氧化石墨烯包覆碳微球产物，在气体保护氛围下，对材料进行热还原，自然冷却至室温得到石墨烯包覆碳微球产物。与现有技术相比，本发明的优点在于在制备过程中没有使用任何有害物质，可选用制备设备范围广泛，对原材料石墨烯和碳微球不需要进行进一步修饰与处理，并且制备过程中用到的水资源可循环回收利用，可根据不同需求制备不同比例、不同还原程度产物，为材料的多样性提供了前提条件。

摘要： 一种低温合成高纯度碳纳米球及碳微球的方法，以碳化钙与二水草酸为原料，碳化钙与二水草酸的摩尔比是2∶1-6∶1，在密闭耐压反应器中加热至65-250°C，反应30-120分钟，反应完成后冷却至室温，得到碳纳米球及碳微球，碳纳米球及碳微球直径在几十至几百纳米。本发明方法所得产品碳纳米球及碳微球的纯度高，碳纳米球及碳微球的含碳量高，且碳纳米球及碳微球的尺寸较均匀。

摘要： 本发明涉及化工合成树脂微球领域，具体涉及一种含硼酚醛树脂微球及碳微球的制备方法。一种含硼酚醛树脂微球的制备方法，首先将有机硼化合物与醛在酸性条件下进行预聚反应，之后在碱性催化剂、溶剂的条件下再与醛、固化剂进行缩聚反应，最后放入高压反应釜继续缩聚交联得到含硼酚醛树脂微球。本发明的有益效果在于：本发明含硼酚醛树脂微球及碳微球的制备方法中，采用有机硼化合物作为酚源，通过四步法制备含硼酚醛树脂微球，有效增加了有机硼化合物的反应活性，微球的分散性和粒径得到很好控制，并显著提高了微球碳化收率。经测试，本发明制备得到的微球粒径可控制在1‑1000nm之间，微球碳化产物收率75％以上。

摘要： 一种复合碳微球的制备方法，包括以下步骤：(1)以小分子糖类、纤维素微晶或热塑性酚醛树脂作为前驱体，通过水热反应制备得到水热碳微球；(2)将步骤(1)中得到的水热碳微球经表面活性剂改性得到改性碳微球；(3)在引发剂的作用下，导电聚合物单体在步骤(2)中得到的改性碳微球表面进行原位聚合得到碳微球前驱体；(4)将步骤(3)中得到的碳微球前驱体在催化剂作用下催化热解，再酸洗、烘干后得到复合碳微球。本发明制备的碳微球的粒径小，具有较高的振实密度，催化热解后，会在复合碳微球的表面形成氮掺杂的无定型碳，有利于提高碳材料的容量和电导率，电化学性能优异。

摘要： 本发明涉及一种空心碳微球的制备方法，包括如下步骤：提供喷动床，其包括设置于高温加热元件中的床体，该床体具有内腔，该内腔的底部形成有气体入口；将模板核芯装入喷动床的内腔内；将惰性气体通过气体入口通入喷动床的内腔内使得模板核芯达到稳定的喷动状态，通过高温加热元件加热床体达到预设温度，将有机烃碳源和惰性气体的混合气通过气体入口通入喷动床的内腔内，使得有机烃碳源在高温下裂解以通过化学气相沉积在模板核芯上沉积多孔碳层；去除模板核芯得到空心碳微球。本发明还涉及由此获得的空心碳微球。根据本发明的空心碳微球的制备方法，将喷动床化学气相沉积方法用于制备空心碳微球，模板核芯较易去除，同时产品的各参数都较易控制。

摘要： 本发明涉及氧化石墨烯包覆碳微球制备石墨烯包覆碳微球材料的方法，制备氧化石墨烯分散液，在酸性条件下，利用水热法以葡萄糖、蔗糖、淀粉为碳源制备碳微球，将干燥碳微球加入到氧化石墨烯分散液中，过滤干燥后得到氧化石墨烯包覆碳微球产物，在气体保护氛围下，对材料进行热还原，自然冷却至室温得到石墨烯包覆碳微球产物。与现有技术相比，本发明的优点在于在制备过程中没有使用任何有害物质，可选用制备设备范围广泛，对原材料石墨烯和碳微球不需要进行进一步修饰与处理，并且制备过程中用到的水资源可循环回收利用，可根据不同需求制备不同比例、不同还原程度产物，为材料的多样性提供了前提条件。

摘要： 一种低温合成高纯度碳纳米球及碳微球的方法，以碳化钙与二水草酸为原料，碳化钙与二水草酸的摩尔比是2∶1－6∶1，在密闭耐压反应器中加热至65－250°C，反应30－120分钟，反应完成后冷却至室温，得到碳纳米球及碳微球，碳纳米球及碳微球直径在几十至几百纳米。本发明方法所得产品碳纳米球及碳微球的纯度高，碳纳米球及碳微球的含碳量高，且碳纳米球及碳微球的尺寸较均匀。

摘要： 本发明涉及化工合成树脂微球领域，具体涉及一种含硼酚醛树脂微球及碳微球的制备方法。一种含硼酚醛树脂微球的制备方法，首先将有机硼化合物与醛在酸性条件下进行预聚反应，之后在碱性催化剂、溶剂的条件下再与醛、固化剂进行缩聚反应，最后放入高压反应釜继续缩聚交联得到含硼酚醛树脂微球。本发明的有益效果在于：本发明含硼酚醛树脂微球及碳微球的制备方法中，采用有机硼化合物作为酚源，通过四步法制备含硼酚醛树脂微球，有效增加了有机硼化合物的反应活性，微球的分散性和粒径得到很好控制，并显著提高了微球碳化收率。经测试，本发明制备得到的微球粒径可控制在1‑1000nm之间，微球碳化产物收率75％以上。