无定形碳的低温催化石墨化机理

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研究:形成机制的纳米石墨结构在微波催化石墨化的活性炭。图片来源:Rost9 / Shutterstock.com

石墨碳自1990年代以来一直在使用由于其高电气和热导率。除了这些属性,如有序晶体结构和生化的稳定有帮助在选择碳材料离子扩散。亚博网站下载

催化石墨化是什么?

之前的研究使用过渡金属,如镍、铁、Co等生产石墨碳材料。亚博网站下载催化石墨化是一个复杂的过程,涉及许多化学和物理变化。金属催化剂用于石墨化降低活化能和无序碳转化为一个分层结构。这使得石墨化反应发生在较低的温度。

催化石墨化可以使用两种不同的执行机制。而第一个涉及dissolution-precipitation金属,如镍、铁、锰、艾尔,第二个涉及硬质合金formation-decomposition Mo, W, Ti, Ca,和诉在第一个机制,碳的溶解是在高温下进行的,和石墨结构是在冷却过程中沉淀。

各种参数对低温催化石墨化的影响

椰子拥有一个粒子大小的基于shell的交流非常有利的53 - 88μm用作非晶碳在这最近的研究。各种参数的影响,如催化剂(Ni)加载、保持时间、温度和催化剂低温石墨化盐前体的交流中评估工作。

研究表明,镍的重量,温度和保持时间创造了一个对石墨化度的影响。根据结果,倪装载的增加从2%到20%的石墨化度33 wt %增加到81 wt %和提高碳峰(002)的强度。

石墨化程度越高,更好的催化剂镍之间的交互和无定形碳。除了上述参数,温度也在石墨化过程中发挥了重要作用。当温度从900增加到1400 c,石墨化程度从57 wt % 81 wt %。

等温保持时间没有发现影响拉曼强度或石墨化的程度。然而,30分钟的持有时间在1400 C的石墨化程度增加从71 wt % 94 wt %。该研究使用NiCl等各种镍基盐₂、镍(不₃)₂和倪(CH₃有限公司₂)₂准备AC样本。最低程度的与NiCl graphitization-56wt %——观察₂。倪(不₃)₂和倪(CH₃、有限公司₂)₂显示相对较高的石墨化度82 wt %、85 wt %,分别。

拉曼光谱分析被用来理解合成石墨的碳结构和顺序。Brunauer-Emmett-Teller(打赌)理论用于分析广汽的比表面积和孔隙结构的变化。总体结果显示AC表面积减少倪载荷和石墨化程度更高。

x射线衍射和透射电子显微镜显示dissolution-precipitation metal-induced石墨化是主要的石墨化碳的形成机制。这是还发现,微波辐射下的石墨化率明显高于常规加热下。

里特维德细化是用于计算的石墨化程度在不同的加热方法。广汽的石墨化度微波被电炉81 wt %,而36 wt %。也观察到各种加热方法的能耗可伸缩性的过程中发挥了重要作用。

石墨化度是影响镍装载时,温度较高,占用时间长

总之,微波辐照最影响机制在低温下催化石墨化的无定形碳。石墨的晶体结构的类型主要是受到倪前体,石墨化温度和倪装载。微波加热的开/关加热模式提高了dissolution-precipitation周期通过促进快速温度波动和粒子能级催化剂过度饱和。

研究表明,石墨化程度完全是基于三个因素——倪加载,更高的温度和保持时间更长。同时,倪(没有等前兆₃)₂和倪(CH₃有限公司₂)₂石墨化程度增加。

源

优秀的年代,et al。纳米石墨结构的形成机制在活性炭微波催化石墨化。直径,Rel。垫。2021年。在出版社。DOI:https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/pii/S0925963521004623?via%3Dihub

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