收藏本站
《齐鲁工业大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

脲醛树脂基碳电极材料的制备及其性能研究

刘丽华  
【摘要】:脲醛树脂(Urea-formaldehyde resin,简称UF)具有价格低廉、原料简单易得、操作简易且富含氮元素等优点,是一种重要的氨基树脂。目前,UF已成为国内外学者的研究热点,并将UF作为碳材料广泛应用于超级电容器领域中。但是,UF热稳定性较差,这一缺点限制了其在超级电容器领域中的应用。本文通过调控原料配比、杂原子掺杂、固化浓度以及模板法等方式改善其热稳定性能,保留较多的多孔结构,展现出较大的比表面积,得到电化学性能明显提升的脲醛树脂基碳材料。本文的主要研究内容如下:1.通过调节尿素与甲醛的摩尔比,成功的制备出不同粒径的脲醛树脂多孔微球,并且通过盐酸固化来增加脲醛树脂的交联程度,提高其在高温碳化过程中的热稳定性能,降低流动性。经过一系列表征,当尿素与甲醛的摩尔比为1:0.8时,固化后的样品展现出最佳的电化学性能。在1 A g~(-1)时的比电容值为101F g~(-1),在10 A g~(-1)时仍能保存63 F g~(-1),倍率性能可以达到62.4%。因此,脲醛树脂基碳材料的电化学性能得到明显改善,在超级电容器电极材料领域应用前景广阔。2.以UF作为碳源,硫脲作为氮源和硫源,制备出脲醛/硫脲醛共聚树脂。通过一系列表征及电化学性能测试探究硫脲的引入以及盐酸固化浓度对共聚树脂形貌以及电化学性能的影响。当固化浓度为2 mol L~(-1),由此制得的共聚树脂其多孔结构明显增多,并且在2 mol L~(-1)的H_2SO_4电解液中展现出最佳的电化学性能:在1 A g~(-1)的比电容值为187 F g~(-1),在10 A g~(-1)的电容值为120 F g~(-1),电容保持率可以达64.2%,表现出良好的倍率性能。3.以UF为碳源,二氧化硅作为支撑体掺入到脲醛树脂多孔微球的制备过程中,使其在高温碳化过程中能保持多孔微球的形貌,并且作为硬模板引入丰富的多孔结构,提高比表面积。当二氧化硅用量为1.0 g时,制得的脲醛树脂基多孔碳微球展现出最佳的电化学性能:在0.5 A g~(-1)时,其比电容值可达227 F g~(-1),且其在10 A g~(-1)时仍能保留107 F g~(-1),展现出良好的倍率性能,作为电极材料应用于超级电容器领域具有一定的研究价值。
【学位授予单位】:齐鲁工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TB33;TM53

免费申请
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲均峰;王国忠;傅送保;;脲醛缓释肥对小麦产量及经济效益的影响[J];化肥工业;2016年04期
2 张高科;;脲醛缓释肥料:氮肥产业转型升级又一新动力[J];中国农资;2017年35期
3 曲均峰;;脲醛肥料研究现状[J];化肥工业;2013年05期
4 曲均峰;;脲醛缓释肥在橡胶树上的肥效研究[J];磷肥与复肥;2013年05期
5 曲均峰;傅送保;操斌;胡春花;谢良商;;脲醛缓释肥在菠萝上的效应研究[J];化肥工业;2013年03期
6 毛东明;;脲醛复合肥在柑桔上施用的效果试验[J];浙江农业科学;1987年04期
7 张连佳,姜剑方,钱新才,张杭英,董勤红;柑桔施用脲醛复肥的肥效试验[J];浙江柑桔;1988年02期
8 曾自雪;梁新荣;黄立林;;脲醛脂树改性[J];粘合剂;1988年03期
9 白惠;;MN-10 脲醛预压胶的研制[J];林业科技开发;1989年01期
10 孙成忠;;脲醛预缩休UFC—60试车投产[J];粘合剂;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 ;低甲醛释放环保型脲醛胶粘剂[A];北京粘接学会第十届学术年会-北京粘接学会成立二十周年暨技术交流报告会论文集[C];2002年
2 彭辉;牟晶晶;李佳佳;王辉;马国富;雷自强;;鱼鳞-脲醛树脂制备多孔碳作为电极材料应用于超级电容器[A];甘肃省化学会第二十八届年会暨第十届中学化学教学经验交流会论文集[C];2013年
3 吴步永;赵晓文;叶林;;原位聚合制备脲醛/石墨烯纳米复合材料及其结构与性能研究[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题K:高性能高分子[C];2017年
4 袁俊玲;赵晓文;叶林;;原位聚合制备脲醛/聚氨酯共混材料结构与性能研究[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题L 高分子复合体系[C];2015年
5 贺俊卿;张玲;李春忠;林捷;;脲醛(UF)-Cu复合微粒的制备[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 记者 郑涵予;脲醛缓释肥全程标准化[N];农资导报;2017年
2 本报记者 江华;咬定青山不放松[N];农资导报;2016年
3 刘桂春;河北推出高性能脲醛输送机托辊[N];中国冶金报;2006年
4 记者 李兴发;我省首家“缓释肥”生产线投入生产[N];青海日报;2016年
5 中国农业大学教授 曹一平;脲醛氮肥的品种与缓释性状[N];农民日报;2013年
6 通讯员 姜宝泉;创新开启农民致富之门[N];科技日报;2010年
7 本报记者 朱永坤;让创新成为企业的基本元素[N];农资导报;2016年
8 本报记者 孙燕明;别拿脲醛置物盘当做密胺餐具用[N];中国消费者报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王大林;脲醛树脂基炭微球的制备及其形貌控制研究[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丽华;脲醛树脂基碳电极材料的制备及其性能研究[D];齐鲁工业大学;2019年
2 周华敏;脲醛与尿素不同配比对主要粮食作物生长及土壤养分的影响[D];山东农业大学;2018年
3 李昂;脲醛氮肥的施用效果及对叶菜食用、土壤环境安全的影响[D];华南农业大学;2016年
4 董英男;脲醛树脂基炭用作电化学电容器电极材料的研究[D];天津大学;2012年
5 安诗卉;脲醛发泡体的增强与增韧研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
6 况方舟;改善脲醛改性呋喃树脂环保性能的研究[D];南京理工大学;2015年
7 赵德;脲醛树脂制备毒死蜱微胶囊及性能表征[D];山东农业大学;2006年
8 尹志华;碳纳米管模板法制备二氧化硅纳米管及其改性脲醛呋喃树脂的研究[D];兰州大学;2009年
9 欧国利;脲醛基炭材料的制备及其从稀土中去除铁杂质的性能研究[D];中北大学;2016年
10 武良;脲醛泡沫栽培基质在草坪上的应用研究[D];河北农业大学;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026