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废纸改造成为海绵电池,构建超级电容器
废纸改造成为海绵电池,构建超级电容器
2014-08-07 17:31:54
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到底该怎么处理一些废纸?难道要找一个大纸篓?如今人们可以使用废纸去进行能量储存。化学反应实现能量储存是传统的电池的储存方式,但这种电池的充电的过程需要耗费不短的时间。
而电超级电容器容器可以利用电场来储存能量,即可以快速充电和释放能量,但每次只能储存较少的能量。
为了提高储能并保持充放电速度,科学家们正在研究一种超级电容器.这种电容器往往采用多孔碳的形式,储存能量就像海绵吸水一样。许多商业超级电容器采用椰子壳(一种供应量相对有限的商品)衍生的碳。也有人想到用石墨,但是碳薄片是制造成本较高的材料。所以我们需要一个更便宜的选择,那能是什么呢。
“在我清理我的书桌的时候,我想:能不能用那些办公室里的废纸呢?”来自印度浦那国家化学实验室的Satishchandra Ogale说。
他的团队立即行动了起来,把这些废纸切成小条,然后对它们进行一系列的加热和冷却工艺处理.其中包括在180℃下同硫酸进行混合,并在800℃下碳化。最终,他们制备出一种布满了特定微观结构的碳,这种形式的碳具有超过了2300 m2/g的超大的表面积,利于储存能量。
研究小组随后用这种碳和电解质凝胶制备出一个超级电容器。作为超级电容器的材料,由废纸得来的这种碳在储存电荷上和其他先进碳材料类似,但同时又具有自己独特的优势——原材料是废纸。没有参加这项研究中的英国诺丁汉大学的George Chen也赞叹道这项研究的环保性——“这种过程可能不会像传统上废纸回收那样经济合算,但是一旦该技术得以实现,废纸可能有一天被用来存储由风力发电场产生的能量,或为电动汽车充电”。
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化学词典告诉你化学纤维的工艺性能以及纺织方法,中国是全球最主要的纺织品输出国,也是全球最主要的纤维消费国家。化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料,经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维,纤维的长短、粗细、白度、光泽等性质可以在生产过程中以调节。并分别具有耐光、耐磨、易洗易干、不霉烂、不被虫蛀等优点。 化学纤维的工艺性能与棉纤维相比,化学纤维含杂少,整齐度好,其长度和细度可以人为控制。化学纤维的长度和细度的选择一般要考虑成品最终的要求和风格。棉型化纤的长度通常取32~38mm、细度取1.21~l.65dtex(1.1~1.5旦);中长化纤取51~76mm和2.21~3.31dtex(2~3旦)。较长较细的化纤宜纺细特纱,有利于提高成纱强度和改善条干均匀度,但化纤过长过细时,加工较困难。纤维过细,在梳理过程中容易产生棉结,由此可见,化纤的长度和细度对纺纱工艺和成纱质量的影响基本上是和棉纤维一样的,而且,不同品种的化纤,其长度和细度对工艺和质量的影响也是具有共性的。在工艺上,棉纤维比较注重它的长度、细度和强度,化学纤维则较注重它的表面性质和吸湿性,表面性质包括摩擦、抱合和比电阻等。有些化纤自身的抱合力很小,但与金属的摩擦系数较大,比电阻也较高,吸湿性却很低,在纺纱过程中静电现象严重,且不易消失,给正常纺纱带来困难。化学纤维的纺织方法 熔体纺丝:将高聚物加热至熔点以上的适当温度以制备熔体,熔体经螺杆挤压机,由计量泵压出喷丝孔,使之形成细流状射入空气中,经冷凝而成为细条。溶液纺丝:选取适当溶剂,把成纤高聚物溶解成纺丝溶液,或先将高分子物质制成可溶性中间体,再溶解成纺丝溶液,然后进行纺丝。粘胶、维纶、腈纶多采用此法。溶液纺丝按凝固条件不同分为湿法纺丝和干法纺丝。干法纺丝:利用易挥发的溶剂对高分子聚合物进行溶解,制成适于纺丝的粘稠液。将纺丝粘液从喷丝头压出形成细丝流,通过热空气套筒使细丝流中的溶剂迅速挥发而凝固,通过牵伸成丝。(氯纶,腈纶,维纶,醋纤)湿法纺丝:将成纤高分子聚合物溶解于溶剂中制成纺丝溶液,将纺丝溶液由喷丝头喷出喷出后进入凝固浴中,由于粘液细丝流内的溶剂扩散以及凝固剂向粘液细丝流中渗透,使细丝流凝固成丝条。湿法纺丝的特点是喷丝头孔数多,但纺丝速度慢,适合纺制短纤维,而干法纺丝适合纺制长丝。通常同品种化学纤维利用干法纺丝较湿法纺丝所得纤维结构均匀,质量较好。 责任编辑:qxl你可能感兴趣的中国化工网栏目:化学试剂 ,化学元素,化学元素周期表,CAS查询

化学词典告诉你化学纤维分类以及制造方法,化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料,经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。 化学纤维分类(一)按原料来源分类分为再生纤维(Regeneratedfibre)和合成纤维(Syntheticfibres)两大类。1.再生纤维再生纤维也称人造纤维,是利用天然聚合物或失去纺织加工价值的纤维原料经过一系列化学处理和机械加工而制得的纤维,其纤维的化学组成与原高聚物基本相同。包括再生纤维素纤维(Regeneratedcellulosefibre)(如粘胶纤维、铜氨纤维)、再生蛋白质纤维(Regeneratedproteinfibre)(如大豆蛋白纤维、花生蛋白纤维)、再生无机纤维(如玻璃纤维、金属纤维)和再生有机纤维(如甲壳素纤维,海藻胶纤维)。2.合成纤维合成纤维是以石油、煤、石灰石、天然气、食盐、空气、水以及某些农副产品等天然的低分子化合物作原料,经化学合成和加工制得的纤维。常见的合成纤维有七大类品种:聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)和聚氨酯弹性纤维(氨纶)等。(二)按形态结构分类按照化学纤维的形态结构特征,通常分成长丝(Continuousfilament)和短纤维(Staplefibre)两大类。1.长丝在化学纤维制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工后,得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。化纤长丝可分为单丝(monofil)、复丝(multifilaments)、捻丝、复捻丝、帘线丝和变形丝(Texturedfilament)。单丝:长度很长的连续单根纤维。复丝:两根或两根以上的单丝并合在一起组成的丝条。化学纤维的复丝一般由8~100根以下单纤维组成。捻丝:复丝加捻成为捻丝。复捻丝:两根或两根以上的捻丝再合并加捻就成为复捻丝。帘线丝:由一百多根到几百根单纤维组成,用于制造轮胎帘子布的丝条。变形丝:化学纤维原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝。2.短纤维化学纤维的产品被切断成几厘米至十几厘米的长度,这种长度的纤维称为短纤维。根据切断长度的不同,短纤维可分成棉型、毛型和中长型短纤维。棉型纤维(Cottontypefibre)的长度为30~40mm,线密度为1.67dtex左右,纤维较细,类似棉花;毛型纤维(Wooltypefibre)的长度为70~150mm,线密度为3.3~7.7dtex,纤维较粗,类似羊毛;中长纤维(Midfibre)的长度为51~65mm,线密度为2.2~3.3dtex,介于棉型和毛型之间。化学纤维制造方法化学纤维的制备,通常是先把天然的或合成的高分子物质或无机物制成纺丝熔体或溶液,然后经过过滤、计量,由喷丝头(板)挤出成为液态细流,接着凝固而成纤维。此时的纤维称为初生纤维,它的力学性能很差,必须经过一系列后加工工序才能符合纺织加工和使用要求。后加工主要针对纤维进行拉伸和热定形,以提高纤维的力学性能和尺寸稳定性。拉伸是使初生纤维中大分子或结构单元沿着纤维轴取向;热定形主要是使纤维中内应力松弛。湿纺纤维的后加工还包括水洗、上油、干燥等工序。纺制长丝时,经上述工序即可卷绕成筒;纺制短纤维时还须增加卷曲、切断和打包等工序。用来生产纺织品的原料中,以棉、麻、丝、毛(羊毛)的历史最悠久。但是天然资源毕竟有限,棉花的产量约有50千克/公顷,养蚕吐丝也要种桑树,增产羊毛则要发展畜牧业。因此,化学家开始研究,利用价格更便宜、来源更丰富的原料来纺纱织布,它们便是化学纤维。 责任编辑:qxl你可能感兴趣的中国化工网栏目:化学试剂 ,化学元素,化学元素周期表,CAS查询

化学词典告诉你化学纤维与合成纤维的区别,化学纤维与合成纤维是我们日常生活中最常接触到的一种纺织材质,这两者都属于纤维类物质。被广泛用于制造衣着织物、滤布、运输带、水龙带、绳索、渔网、电绝缘线、医疗缝线、轮胎帘子布和降落伞等。那么这两者的区别在哪里呢? 什么是合成纤维合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物,经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物。与天然纤维和人造纤维相比,合成纤维的原料是由人工合成方法制得的,生产不受自然条件的限制。合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能,如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外,不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。化学纤维与合成纤维的区别合成纤维属于化学纤维的一部分。化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料,经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。化学纤维根据来源可以分为:1)再生纤维再生纤维的生产是受了蚕吐丝的启发,用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料,经化学加工制成高分子浓溶液,再经纺丝和后处理而制得的纺织纤维。2)合成纤维是由合成的高分子化合物制成的,常用的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶、氨纶等。化学纤维的特点也比较明显主要表现在色彩鲜艳、质地柔软、悬垂挺括、滑爽舒适。缺点就是耐磨性、耐热性、吸湿性、透气性较差,遇热容易变形,容易产生静电。而合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能,如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外,不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。 责任编辑:qxl你可能感兴趣的中国化工网栏目:化学试剂 ,化学元素,化学元素周期表,CAS查询