原生QI成核中间相炭微球的结构

炭微球的结构演变：从实心到中空杨永珍;刘旭光;罗秋苹;金琳;许并社【期刊名称】《新型炭材料》【年(卷),期】2010(25)6【摘要】采用简单的空气氧化法由实心炭微球制备中空结构的炭微球.通过场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X-射线衍射仪、拉曼光谱和热重分析仪对产物的形貌和结构进行表征.结果表明:中空炭微球的石墨化程度较低.在炭微球的空气热氧化过程中,反应温度对炭微球从实心到中空的结构演变起着关键性的作用,温度越高,中空炭微球的内径越大、壁越薄.其形成机理可认为是炭微球的曲率和结晶度协同作用的结果.亦即,实心炭微球进行热氧化时,其内部的大曲率和低结晶度更易氧化,以致形成中空炭微球.【总页数】7页(P431-437)【作者】杨永珍;刘旭光;罗秋苹;金琳;许并社【作者单位】新材料界面科学与工程教育部重点实验室(太原理工大学),山西,太原,030024;太原理工大学,材料科学与工程学院,山西,太原,030024;新材料界面科学与工程教育部重点实验室(太原理工大学),山西,太原,030024;太原理工大学,化学化工学院,山西,太原,030024;新材料界面科学与工程教育部重点实验室(太原理工大学),山西,太原,030024;太原理工大学,材料科学与工程学院,山西,太原,030024;新材料界面科学与工程教育部重点实验室(太原理工大学),山西,太原,030024;太原理工大学,材料科学与工程学院,山西,太原,030024;新材料界面科学与工程教育部重点实验室(太原理工大学),山西,太原,030024;太原理工大学,材料科学与工程学院,山西,太原,030024【正文语种】中文【中图分类】TQ127.1+1【相关文献】1.富氮中空炭微球的制备及其用作锂硫电池的电化学性能 [J], 张永正;丁立新;詹亮;王艳莉;宋燕2.酚醛树脂基活性炭微球的电化学性能Ⅱ.作为EDLC电极材料的活性炭微球的制备及电化学性能 [J], 王芙蓉;李开喜;吕永根;李强;吕春祥;孙成功3.非均相成核中间相炭微球的形成过程及其结构演变 [J], 李同起;王成扬;郑嘉明;王慧4.氩气等离子体羽从实心到空心的放电特性 [J], 尹增谦;武丽姣5.木质素制备燃料电池阴极电催化炭材料研究(Ⅲ)——改性酶解木质素炭的微观结构演变 [J], 左宋林;金凯楠;桂有才;申保收;王珊珊;杨梦梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

炭微球的制备与结构表征炭微球是一种多孔碳材料，有广泛的应用，它具有良好的热、电、光和化学性能，用于各种电子、光学、能源和环保应用。

随着近年来对炭微球的研究热情越来越高，本文将从制备和结构表征两方面对炭微球的特点和应用进行介绍。

一、炭微球的制备炭微球是通过多过程制备而成，其主要包括以下步骤：原料准备、制备溶液、凝胶成形、烧结和脱模等过程。

1）原料准备：包括两种，一种是天然活性碳，通常为木屑或椰壳；另一种是碱化活性碳，可以通过对底物进行一定的处理和裂解合成而得到。

2）制备溶液：将原料溶于有机溶剂中，以获得相应的溶液。

3）凝胶成形：将溶液放入模具中，然后进行浓缩，当溶液凝胶化后，将得到所需要的炭微球形状。

4）烧结：将凝胶中的有机物通过高温烧结过程去除，以形成稳定的碳微球结构。

5）脱模：最后将得到的烧结炭微球从模具中脱模，即为制备成型的碳微球产品。

二、炭微球的结构表征炭微球的结构表征是研究其性能的基础，主要有研究其形态、内部孔隙结构、表面结构和表面性质等。

1）形态：炭微球大小在几纳米到几微米范围内，其形态可以通过扫描电子显微镜（SEM）观察，方便快捷。

2）内部孔隙结构：炭微球内部的孔隙结构影响着它的特性，主要可以通过水吸附实验和气体吸附实验来分析。

3）表面结构：炭微球表面的结构可以通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等技术对其结构进行分析。

4）表面性质：炭微球表面的性质主要可以通过X射线光电子能谱（XPS）和和紫外-可见分光光度计（UV-Vis）等分析方法进行表征。

三、炭微球的应用炭微球具备多孔结构、优异的电、热和光传导性能，因此有广泛的应用。

1）电子器件：炭微球可以用作催化剂支架，以及形成器件中的栅极结构，增强电子器件的性能。

2）光学应用：炭微球可以作为栅极结构，用于有机发光二极管，具有卓越的光谱性能和高分辨率。

3）能源应用：由于炭微球具有优良的电、热传导性能，因此可以用于作为电池（可充电电池和超级电容器）和太阳能电池板的储能材料，以提高能源转换效率。

炭微球的制备与结构表征
碳微球是一种具有独特结构和性能的碳材料，它具有优异的电学、热学和力学性能，可以用于电池、电容器、超级电容器、电子器件、热管理和热管理等领域。

碳微球的制备与结构表征是研究碳微球性能的基础。

碳微球的制备主要有两种方法，一种是物理法，另一种是化学法。

物理法主要是利用热力学原理，将碳源（如石墨、炭黑等）经过高温烧结而制备出碳微球。

化学法则是利用化学反应，将碳源（如石墨、炭黑等）与溶剂（如水、有机溶剂等）混合，然后经过温度、压力和时间的控制而制备出碳微球。

碳微球的结构表征主要有扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TGA）和气体吸附（BET）等技术。

SEM可以用来观察碳微球的形貌和尺寸，XRD可以用来表征碳微球的结构，FTIR可以用来表征碳微球的化学组成，TGA可以用来表征碳微球的热稳定性，而BET可以用来表征碳微球的表面积和孔径分布。

综上所述，碳微球的制备与结构表征是研究碳微球性能的基础，可以通过物理法和化学法制备出碳微球，并可以通过SEM、XRD、FTIR、TGA和BET等技术对碳微球的结构进行表征。

石墨化中间相炭微球石墨化中间相炭微球是一种新型的碳材料，具有很强的应用潜力。

石墨化中间相炭微球的制备方法以及其物理性质等方面的研究已经受到了广泛的关注。

首先来介绍炭的分类。

通常，炭可以分为天然炭、人工炭和工业炭三类。

其中天然炭是指天然产出的碳材料，如木炭、煤炭和石墨等；人工炭是指利用各类有机物或天然碳质材料作为原料，通过加热、裂解或氧化等化学反应制得的碳材料；工业炭是指在工业生产过程中产生的炭。

这里我们主要讨论人工炭中的一种——石墨化中间相炭微球。

石墨化中间相炭微球是由商业C700炭块为原料，经低温热解、升温到高温等多个步骤制备而成。

其主要结构为石墨化的芳香平面和中间相杂质的紧密排列。

这种材料具有一定的孔隙度和比表面积，因此在催化剂、电子材料、气体吸附材料等方面有广泛的应用和发展潜力。

下面介绍一下石墨化中间相炭微球的独特性质。

首先，石墨化中间相炭微球具有良好的导电性和热导率，且电导率和热导率随着温度的升高而增大。

其次，石墨化中间相炭微球具有稳定的化学性质，可以在高温应用中保持化学稳定。

再者，石墨化中间相炭微球具有较高的力学强度和硬度。

最后，石墨化中间相炭微球具有一定的吸附性能和孔隙度，可以作为气体或液体的吸附材料或分离材料。

石墨化中间相炭微球的制备方法多种多样，这里我们介绍其中一种比较通用的制备方法。

首先需要将商业C700炭块破碎成小块，然后在真空条件下进行低温热解预处理。

接着将预处理后的炭块在氮气气氛下加热至高温，并控制加热速度和保温时间，使炭块经历多次升温和冷却过程。

最后将炭块表面的硑子去除，得到石墨化中间相炭微球。

总结一下，石墨化中间相炭微球是一种具有较好应用前景的新型碳材料。

它具有良好的电导性、热导率、稳定的化学性质、高强度和硬度、一定的吸附性能和孔隙度等特点，可以在催化剂、电子材料、气体吸附材料等领域有广泛的应用前景。

其制备方法多种多样，可以通过不同的条件控制来实现材料的特殊性质。

中间相沥青碳微球的制备姓名：***学号：************班级：2012级化药3班学院：材料与化学化工学院中间相沥青碳微球的制备张雪萍成都理工大学材料与化学化工学院摘要：本文将采用热缩聚法制备中间相沥青碳微球，往煤焦油沥青中加入一次QI，可促进中间相小球的快速生成并防止其融并，提取时采用四氢呋喃做溶剂，能得到可以得到球形度好、收率高、中间相含量高的中间相炭微球。

关键词：煤焦油沥青碳微球制备1 引言中间相碳微球（MCMB）由于具有层片分子平行堆砌的结构，又兼有球形的特点，球径小而分布均匀[1]，已经成为很多新型炭材料的首选基础材料，如锂离子二次电池的电极材料、高比表面活性炭微球，高密度各向同性炭一石墨材料、高效液相色谱柱的填充材料[2]。

制备收率高球型好的MCMB成为近几年研究的热点。

MCMB的制备方法主要有热缩聚法、乳化法、悬浮法[1,6]。

但乳化法和悬浮法由于工艺复杂，应用有限。

热缩聚法缩聚法具有工序简单、制备条件容易控制、易实现连续生产等优点，但由于热缩聚法在反应过程中发生小球体融并现象从而使得小球的尺寸分布宽且粒径不均匀，从而限制了中间相碳微球的收率[3]。

热缩聚法是是通过直接热处理使稠环芳烃原料首先缩聚形成中间相小球，然后采用适当的手段将小球从母液沥青中提取出来[4]。

在该法制备中间相炭微球过程中, 影响MCMB 质量和产量的热缩聚条件主要有升温速率、恒温时间、恒温温度、搅拌速度以及力场、磁场等, 其中温度和时间是最主要的影响因素[5]。

反应恒定温度对制备MCMB 的影响最大, 随温度升高, 中间相小球体收率明显增加。

2 实验部分2.1实验原料以煤焦油沥青为原料，外加物为一次QI，以四氢呋喃（化学纯）作为提取微球时的分离溶剂。

2.2反应步骤将煤焦油沥青料装入一定容量的反应釜中,外加一定量的一次QI，密封以隔绝空气, 然后在纯N2保护下以一定的升温速率升到250℃，加热搅拌1h，将体系压强增大到30Mpa，将温度升到600℃，在该温度下持续搅拌一段时间后，自然冷却至室温，得到中间相沥青。

中间相炭微球产业化工艺前言中间相炭微球是一种新兴的材料，具有许多优良的性能和广泛的应用前景。

本文将详细介绍中间相炭微球的产业化工艺及其相关问题。

什么是中间相炭微球中间相炭微球是一种具有孔隙结构和高比表面积的碳材料微球。

它由天然或合成的有机物作为前驱体，在高温条件下经过碳化反应而制得。

中间相炭微球的外观呈球状，直径一般在几十纳米到几个微米之间。

中间相炭微球的性能1.高比表面积：中间相炭微球具有高度多孔结构，可以提供大量的活性表面，使其具有较高的比表面积。

2.良好的化学稳定性：中间相炭微球在常规的化学反应条件下具有较高的稳定性，可以应用于各种催化和吸附反应。

3.良好的导电性和导热性：中间相炭微球具有良好的导电性和导热性，适用于电子器件和能源储存材料等领域。

4.良好的机械强度：中间相炭微球的结构稳定性较好，具有一定的机械强度，适用于负载和固定其他催化剂。

中间相炭微球的产业化工艺前驱体选择中间相炭微球的合成过程首先需要选择合适的前驱体。

常用的前驱体有天然有机物如淀粉、葡萄糖等，也可以选择合成有机物作为前驱体。

碳化过程在碳化过程中，前驱体经过一系列的加热和处理，使其中的有机物分解并形成碳骨架。

这个过程需要控制好温度和反应时间，以确保产物的质量和性能。

表面修饰中间相炭微球的表面经常需要进行修饰，以改变其性能和应用领域。

常用的表面修饰方法有氧化、还原、功能化等，可以通过改变表面基团和形成复合材料来实现。

中间相炭微球的应用领域1.催化剂载体：中间相炭微球具有高比表面积和良好的化学稳定性，可以作为催化剂的载体，在化学催化反应中发挥重要作用。

2.吸附剂：中间相炭微球的多孔结构可以提供大量的吸附位点，可用于废水处理、气体吸附等领域。

3.电子器件：中间相炭微球具有良好的导电性和导热性，可以应用于电子器件中，如电池、传感器等。

4.能源储存材料：中间相炭微球可以作为电容器、锂离子电池等能源储存材料的电极材料。

中间相炭微球产业化面临的挑战和展望中间相炭微球的产业化仍面临一些挑战。