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公开(公告)号:CN114804101B
公开(公告)日:2023-10-27
申请号:CN202210658839.9
申请日:2022-06-10
Applicant: 南京林业大学
IPC: C01B32/324 , C01B32/348
Abstract: 本发明涉及一种MXene辅助微波辐射制备秸秆基活性炭的方法,属于活性炭制备技术领域。本发明以秸秆为原材料,MXene为微波吸附剂,通过在具有高电阻的秸秆表面负载具有高电导率的MXene纳米片,有效调节材料的阻抗匹配,提升吸波效率。随着温度的升高,MXene表面逐渐生成过渡金属氧化物,其与MXene形成的异质结能够对电子迁移形成散射效应,进一步增强体系吸波效率,从而快速达到活化反应所需温度,最终高效制备可应用于催化、吸附以及储能等多个领域的高附加值秸秆基活性炭。本发明使秸秆变废为宝,提供的高效制备秸秆基活性炭的方法对于促进我国活性炭工业的可持续发展、降低活性炭的生产能耗以及提升生物质基炭材料的生产效率具有重要的现实意义。
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公开(公告)号:CN114975998A
公开(公告)日:2022-08-30
申请号:CN202210627072.3
申请日:2022-06-02
Applicant: 南京林业大学
Abstract: 本发明提供了一种利用MXene制备具有稳定结构炭化木自支撑电极的方法,属于炭化木电极材料制备领域,以天然木材为原料,MXene为改性剂,将MXene悬浮液均匀地滴涂在木材上,并通过低温(60℃)加热的方法促使水分蒸发,诱导MXene纳米片在木材细胞壁表面层层组装,形成具有结构保护作用的MXene外壳(占总质量的10‑40%)。随后,将经过MXene改性的木材在氮气保护下进行低温(200‑500℃)碳化处理获得炭化木自支撑电极。本方法有效解决了目前炭化木电极在碳化过程中物理结构稳定性差的问题,并且具有制备能耗低、效率高的特点。此方法制备的炭化木自支撑电极具有优异的电化学性能与尺寸稳定性,可以直接用于电池、电容器等储能设备的组装。
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公开(公告)号:CN114975993A
公开(公告)日:2022-08-30
申请号:CN202210627071.9
申请日:2022-06-02
Applicant: 南京林业大学
Abstract: 本发明提供一种利用含木质素纳米纤维素制备高机械性能和优异电化学性能的MXene自支撑薄膜电极的方法,属于MXene薄膜材料改性领域。本发明以MXene为原料,微波加热法处理废弃生物质得到的含木质素纳米纤维素(LCNF)为改性剂,将二者的悬浮液按一定比例混合,超声分散后经真空抽滤制备LCNF改性MXene薄膜电极。该方法在显著提高MXene薄膜电极机械性能的同时兼顾其电化学性能,并有效缓解由MXene纳米片自堆叠引起的电解质离子传输效率较低的问题,同时不会引起薄膜电极导电性的显著降低,具有制备工艺简单、制备过程绿色环保等特点。LCNF改性MXene薄膜电极具有良好的机械性能、高导电性以及优异的电化学性能,可高效应用于柔性电池、超级电容器等储能器件。
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公开(公告)号:CN114890453A
公开(公告)日:2022-08-12
申请号:CN202210658838.4
申请日:2022-06-10
Applicant: 南京林业大学
Abstract: 本发明涉及一种利用MXene改性炭化木/金属氧化物复合自支撑电极的方法,属于炭化木改性领域。本发明以MXene为改性剂,通过简单表面负载方式,显著改善炭化木/金属氧化物复合电极的循环性能和倍率特性。该方法通过负载MXene构建稳定的“炭化木‑金属氧化物‑MXene”三明治结构,为金属氧化物提供稳定的限域空间以防止其在充放电过程中脱落,从而显著改善电极循环性能;同时,相互搭接的MXene纳米片充当金属氧化物颗粒间的导电桥梁以提高电子传输速度,从而有效改善电极倍率特性;此外,MXene通过参与电化学反应,可进一步提高电极比电容。因此,MXene改性复合电极兼具高比电容、良好的倍率特性及优异的循环稳定性,可用做高性能电池、超级电容器等储能器件的自支撑申极。
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公开(公告)号:CN114804101A
公开(公告)日:2022-07-29
申请号:CN202210658839.9
申请日:2022-06-10
Applicant: 南京林业大学
IPC: C01B32/324 , C01B32/348
Abstract: 本发明涉及一种MXene辅助微波辐射制备秸秆基活性炭的方法,属于活性炭制备技术领域。本发明以秸秆为原材料,MXene为微波吸附剂,通过在具有高电阻的秸秆表面负载具有高电导率的MXene纳米片,有效调节材料的阻抗匹配,提升吸波效率。随着温度的升高,MXene表面逐渐生成过渡金属氧化物,其与MXene形成的异质结能够对电子迁移形成散射效应,进一步增强体系吸波效率,从而快速达到活化反应所需温度,最终高效制备可应用于催化、吸附以及储能等多个领域的高附加值秸秆基活性炭。本发明使秸秆变废为宝,提供的高效制备秸秆基活性炭的方法对于促进我国活性炭工业的可持续发展、降低活性炭的生产能耗以及提升生物质基炭材料的生产效率具有重要的现实意义。
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