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球狀、管狀等多種結(jié)構(gòu)納米炭的制備及應(yīng)用。

簡(jiǎn)介：本發(fā)明公開(kāi)了一種分級(jí)多孔炭材料的制備方法，屬于炭材料制備技術(shù)領(lǐng)域。該方法是以廉價(jià)的煤瀝青為碳源，采用納米三氧化二鐵為模板，氫氧化鉀為活化劑，三者研磨后的混合物轉(zhuǎn)移至剛玉坩堝中，于氣氛爐內(nèi)進(jìn)行加熱以制備電化學(xué)電容器用分級(jí)多孔炭材料，所得分級(jí)多孔炭材料比表面積介于1157~1330m2/g之間，總孔容介于0.69~1.35cm3/g之間，平均孔徑介于2.39~4.05nm之間，非微孔孔容占總孔容的比例介于37.7%~65.9%之間，多孔炭產(chǎn)率介于32.6%~52.2%之間。采用本發(fā)明方法制得的分級(jí)多孔炭作為電化學(xué)電容器電極材料，具有很好的穩(wěn)定性和優(yōu)異的綜合性能。

本發(fā)明公開(kāi)了一種鉛炭復(fù)合材料、其制備方法及應(yīng)用。所述復(fù)合材料包括三維多孔結(jié)構(gòu)的炭骨架和附著在炭骨架上的納米氧化鉛-金屬鉛顆粒，炭骨架和納米氧化鉛-金屬鉛顆粒的質(zhì)量比例在1:10³ 至 1:10 之 間 ； 炭 骨 架 的 比 表 面 積 在20m²/g 至 1000m²/g 之間；納米氧化鉛-金屬鉛顆粒中金屬鉛的摩爾比例小于或等于 50％。其制備方法以鉛的有機(jī)配合

發(fā)光材料一般可以分為兩類(lèi)：熒光材料和磷光材料。熒光材料的特點(diǎn)是在外在光線(xiàn)或射線(xiàn)照射下會(huì)發(fā)光，當(dāng)外在光線(xiàn)或射線(xiàn)消失后就不會(huì)發(fā)光。而磷光材料的特點(diǎn)是在外在光線(xiàn)或射線(xiàn)消失后仍能長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)光。也就是說(shuō)，熒光材料和磷光材料的主要區(qū)別在于它們的余輝時(shí)間不同。所以，熒光材料又可以稱(chēng)作為增光材料，而磷光材料又可以稱(chēng)作為夜光材料。熒光材料常用于顯示屏、燈管、公路交通反光牌等。磷光材料則多用于夜光鐘表、暗處指示等。 很久以前，人們就能制造各種各樣的夜光材料，不過(guò)絕大部分都因?yàn)樾阅芴畹貌坏綇V泛的應(yīng)用。近百年來(lái)，工業(yè)上生產(chǎn)和使用的夜光材料主要是“硫化鋅：銅”。“硫化鋅：銅”的最大缺點(diǎn)是余輝時(shí)間較短，只有3小時(shí)左右。為了利用“硫化鋅：銅”作夜光材料，人們就在其中添加一些放射性元素，利用放射性元素的射線(xiàn)來(lái)刺激“硫化鋅：銅”持續(xù)發(fā)光。由于放射性元素對(duì)人體健康的危害，“硫化鋅：銅”夜光材料的應(yīng)用受到很大限制。現(xiàn)在基本上不再允許生產(chǎn)夜光手表就是這個(gè)原因。除了國(guó)防軍用如坑道等場(chǎng)合外，很難看到“硫化鋅：銅”的蹤跡。 近年來(lái)，夜光材料的研究出現(xiàn)重大突破，發(fā)現(xiàn)了一種新型的稀土夜光材料。這種稀土夜光材料的發(fā)光強(qiáng)度高，余輝時(shí)間長(zhǎng)，比“硫化鋅：銅”的指標(biāo)要大10倍以上。新型稀土夜光材料十分穩(wěn)定，其性能長(zhǎng)時(shí)間受光發(fā)光后不會(huì)發(fā)生變化。而“硫化鋅：銅”則不夠穩(wěn)定，在有濕氣時(shí)容易變黑，性能降低。新型稀土夜光透明性較好，其粉末顯淡黃色。比重為每立方厘米為3.6克。由于不再需要加入放射性元素，所以對(duì)人體健康毫無(wú)害處。

液晶彈性體是一種典型的雙向形狀記憶材料，具有形變大、形變可逆等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，在仿生器件、軟機(jī)器人等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)四十年的發(fā)展，液晶彈性體研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室層面，未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用；限制其應(yīng)用的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題是：液晶彈性體在形變過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力太小，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的力學(xué)性能需求。例如，人的骨骼肌收縮應(yīng)變大于40[[%]]，應(yīng)力大于0.35 MPa，彈性模量大于10 MPa；對(duì)傳統(tǒng)的液晶彈性體材料而言，收縮應(yīng)變不是問(wèn)題，應(yīng)力也勉強(qiáng)可以達(dá)到，但是彈性模量一般在0.1~1 MPa，低了整整一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)。東大科研團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，采用將聚氨酯液晶彈性體和聚丙烯酸酯液晶熱固體的小分子前體組分混合、再同步交聯(lián)的技術(shù)途徑，制備了一種聚氨酯/聚丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)液晶彈性體材料，其收縮應(yīng)變、應(yīng)力、彈性模量分別達(dá)到了46[[%]]、2.53 MPa、10.4 MPa，首次全面滿(mǎn)足了液晶彈性體基人造肌肉的力學(xué)性能要求。如下圖所示，該新型人造肌肉材料具有超強(qiáng)的力學(xué)性能，其發(fā)生伸縮形變時(shí)的抗拉強(qiáng)度和彈性模量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了前人的研究成果；在熱刺激條件下，該材料可以拉起自身重量3萬(wàn)倍的物體。

在公安部消防局、火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等支持下，新型防滅火材料的制備技術(shù)取得了突破，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利 4 項(xiàng)、實(shí)用新型專(zhuān)利 2 項(xiàng)，其中 3 項(xiàng)已經(jīng)授權(quán)。

近年來(lái)，一類(lèi)新型多孔材料--- 配位聚合物【也稱(chēng)金屬有機(jī)骨架（MOFs）】的研究得到迅猛發(fā)展， 已成為化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，正從基礎(chǔ)研究過(guò)渡到實(shí)際應(yīng)用。這類(lèi)材料具有晶態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，    容易可控合成，比表面積大，孔隙率高，結(jié)構(gòu)多樣可調(diào)，性能獨(dú)特，在吸附、分離、催化等領(lǐng)域具有極    大應(yīng)用前景。我們發(fā)展了這類(lèi)材料的設(shè)計(jì)合成方法，對(duì)其性能進(jìn)行了有效調(diào)控，獲得了多例具有良好穩(wěn)    定性和特殊孔性質(zhì)的新    MOFs，這些材料在氣體分離、氫氣和甲烷儲(chǔ)存、成膜及膜分離、綠色催化等方面表現(xiàn)出良好的性質(zhì)，具有極大應(yīng)用開(kāi)發(fā)價(jià)值。應(yīng)用開(kāi)發(fā)價(jià)值應(yīng)用開(kāi)發(fā)價(jià)值應(yīng)用開(kāi)發(fā)價(jià)值

成果創(chuàng)新點(diǎn) 該類(lèi)材料實(shí)現(xiàn)了系列突破： 1. 價(jià)格便宜，采用的元素是原來(lái)傳統(tǒng)采用的銀材料的 1/60; 2. 制備工藝先進(jìn)、能耗低、產(chǎn)量大，便于大規(guī)模生產(chǎn)； 3. 變色能力優(yōu)越，能從完全無(wú)色透明轉(zhuǎn)換到近黑色， 實(shí)現(xiàn)高度可逆性，并能阻斷 80%以上的紫外光。 技術(shù)成熟度 成果開(kāi)發(fā)進(jìn)行到小試中試階段 市場(chǎng)前景 可以以涂料的形式涂覆在玻璃、塑料等的表面，形成

該類(lèi)材料實(shí)現(xiàn)了系列突破： 1. 價(jià)格便宜，采用的元素是原來(lái)傳統(tǒng)采用的銀材料的 1/60; 2. 制備工藝先進(jìn)、能耗低、產(chǎn)量大，便于大規(guī)模生產(chǎn)； 3. 變色能力優(yōu)越，能從完全無(wú)色透明轉(zhuǎn)換到近黑色， 實(shí)現(xiàn)高度可逆性，并能阻斷 80%以上的紫外光。