碳氣凝膠制備工藝:
碳氣凝膠制備工藝流程分為溶膠-凝膠過程、溶劑置換及干燥、炭化、活化處理等步驟。
碳氣凝膠制備工藝流程圖
1、溶膠-凝膠過程
碳氣凝膠合成過程中溶膠-凝膠法是其關鍵一步。碳氣凝膠的三維結構形成于溶膠-凝膠過程,隨后的酸交聯老化、溶劑交換、超臨界干燥和碳化過程主要是為了保持碳氣凝膠的三維網絡結構不被破壞。能夠經過碳化保持氣凝膠結構的前驅體,**必須具有熱固性(即具有交聯結構),否則碳化將破壞凝膠結構。溶膠-凝膠聚合過程直接影響相分離過程,從而影響*終的凝膠結構。
2、溶劑置換及干燥
碳凝膠形成后要進行溶劑置換,以避免其在后續干燥過程中因收縮而造成的結構坍塌。置換時使用的溶劑一般為非水溶劑(甲醇、乙醇、異丙醇和丙酮等),反復多次,直至將無機溶劑置換完全。溶劑置換后,對有機凝膠進行干燥處理,常見的干燥方法有常壓干燥、冷凍干燥、超臨界干燥三種,相對應的干燥產物分別為干凝膠、冷凝膠和氣凝膠。
3、炭化
氣凝膠的炭化需要將干燥完的氣凝膠在惰性氣氛或真空條件下進行高溫煅燒,以除去其中的含氧、含氫官能團,使之轉化成相對應的碳氣凝膠。炭化過程中需要嚴格控制炭化溫度、升溫速率、炭化時間等條件。
4、活化處理
碳氣凝膠活化處理可以優化其孔結構和表面形貌,改善其性能,從而滿足特定的應用需求。目前,常用的活化方法有物理活化(一般為CO2活化)和化學活化(一般為KOH活化)兩種。CO2活化可以保持碳氣凝膠微球的中孔結構,有利于離子或電子在其內部進出傳輸;而KOH活化則有利于碳氣凝膠微孔的形成,可以增大其電化學活化表面積。兩種活化方法均能**地提高碳氣凝膠的電化學性能,活化后的碳氣凝膠比容量*高可為活化前的3倍。
供應產品目錄:
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中空納米微球改性高分子隔熱耐磨高韌材料
抗霧霾涂料用氣凝膠
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氧化石墨烯/二氧化硅雜化氣凝膠
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多孔納米Fe3O4/SiO2復合磁性微球
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聚苯胺/二氧化硅/氧化石墨烯復合氣凝膠
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木質素氮摻雜碳氣凝膠
煅燒/三聚氰胺-甲醛/石墨烯氣凝膠(cMF-GA)
FeCoNi@C/碳纖維氣凝膠
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含正電荷的纖維素/環糊精微球聚電解質刷復合氣凝膠
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尺寸PPy納米微球的HGPA-0.75雜化氣凝膠
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三維多孔,導電CNT/石墨烯氣凝膠(3DCG)
納米銀摻雜炭氣凝膠修飾電極
MTES疏水改性SiO2氣凝膠修飾活性炭復合材料
3D石墨烯氧化物氣凝膠修飾的三維電極刷
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