2作為活化劑制備了超大比表面積活性碳纖維。使用掃描電鏡、場發(fā)射透射電鏡、拉曼光譜,傅里葉紅外光譜和N2吸附等手段對樣品的形貌、成分和結(jié)構(gòu)進行了全面表征,研究了聚合物溶液濃度和靜電壓對PAN納米纖維形貌和直徑的影響?；钚蕴祭w維獨特的孔結(jié)構(gòu)使其作為電極材料在多種電解液中保持了較高的比容量。結(jié)果表明活化后的碳纖維的比表面積、總孔容和微孔孔容都明顯增加,本研究所制備的活性碳纖維具有極高的比面積和良好的電導(dǎo)率,使其在超級電容器電極材料領(lǐng)域有著進一步的應(yīng)用。"/>

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電紡法制備PAN基高比表面積活性納米碳纖維
DOI:
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作者單位:

同濟大學(xué) 上海市特殊微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室 上海,同濟大學(xué) 上海市特殊微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室 上海,同濟大學(xué) 上海市特殊微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室 上海,同濟大學(xué) 上海市特殊微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室 上海,同濟大學(xué) 上海市特殊微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室 上海,同濟大學(xué) 上海市特殊微結(jié)構(gòu)材料與技術(shù)重點實驗室 上海

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Preparation and Characterization of PAN Derived Activated Carbon Nanofibers with High Specific Surface Area via Electrospinning Technique
Author:
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Shanghai Key Laboratory of Special Artificial Microstructure Materials and Technology,,,,,

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    摘要:

    將聚丙烯腈(PAN)粉末配制為PAN/DMF溶液,通過靜電紡絲工藝制備了PAN納米纖維,然后依次進行預(yù)氧化、碳化處理得到納米碳纖維；采用CO2作為活化劑制備了超大比表面積活性碳纖維。使用掃描電鏡、場發(fā)射透射電鏡、拉曼光譜,傅里葉紅外光譜和N2吸附等手段對樣品的形貌、成分和結(jié)構(gòu)進行了全面表征,研究了聚合物溶液濃度和靜電壓對PAN納米纖維形貌和直徑的影響?；钚蕴祭w維獨特的孔結(jié)構(gòu)使其作為電極材料在多種電解液中保持了較高的比容量。結(jié)果表明活化后的碳纖維的比表面積、總孔容和微孔孔容都明顯增加,本研究所制備的活性碳纖維具有極高的比面積和良好的電導(dǎo)率,使其在超級電容器電極材料領(lǐng)域有著進一步的應(yīng)用。

    Abstract:

    Carbon nanofibers (CNFs) are synthesized by pyrolysis of polyarylonitrile (PAN) nanofibers that are prepared by dissolving of PAN in N,N-dimethylformamide (DMF) solution followed by electrospinning and drying. The obtained CNFs are further treated via a CO2 activation process. The morphology and porous structures of the obtained nanofibers are characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and N2 sorption measurements. Effects of polymer solution concentration and static voltage during the electrospinning process on the morphology and diameter of nanofibers are studied. Their unique microstructural features enable the CNFs to present outstanding high specific capacitance in aqueous, non-aqueous and novel ionic liquid electrolytes. Moreover, the CO2 activated carbon nanofibers (ACNFs) exhibit a high specific area (2866 m2 g-1) and pore volume which is almost three times higher than that of the raw carbon nanofibers. Overall, combinations of the high surface areas and outstanding electrical conductivity make the activated carbon nanofibers could have a further application in supercapacitor electrode materials.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

孫巍,高國華,吳廣明,吳帥,杜艾,沈軍.電紡法制備PAN基高比表面積活性納米碳纖維[J].稀有金屬材料與工程,2018,47(S2):112~117.[Wei Sun, Guohua Gao, Guangming Wu, Shuai Wu, Ai Du, Jun Shen. Preparation and Characterization of PAN Derived Activated Carbon Nanofibers with High Specific Surface Area via Electrospinning Technique[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2018,47(S2):112~117.]
DOI：[doi]

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歷史
  • 收稿日期:2017-12-04
  • 最后修改日期:2017-12-04
  • 錄用日期:2018-02-01
  • 在線發(fā)布日期: 2018-11-01
  • 出版日期: