不同碳源催化化学气相沉积制备自支撑C/Ni-Fiber复合电极材料的电容脱盐性能

以甲烷、乙烯、乙醇和正丁醇为碳源,通过催化化学气相沉积在具有三维开放网络结构的烧结8μm-Ni金属纤维上沉积碳的方法,制备了以金属Ni纤维网络为集流极、沉积碳为离子存储库的薄层大面积自支撑C/Ni-fiber复合电极材料.用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析（TGA）、X射线衍射（XRD）、N_2-吸脱附等温线和循环伏安与电化学阻抗谱对电极材料进行了表征,并考察了其作为电极的电容脱盐性能.乙烯、甲烷、正丁醇和乙醇为碳源的沉积碳形态分别为鱼骨状碳纳米管（CNTs）、石墨烯面取向与轴平行的CNTs、棒状和蠕虫状碳纳米纤维（CNFs）.C/Ni-fiber复合电极材料对Na...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in物理化学学报 Vol. 27; no. 11; pp. 2605 - 2612
Main Author 王喜文 姜芳婷 索全伶 方玉珠 路勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 内蒙古工业大学化工系,呼和浩特,010051%华东师范大学,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海200062 2011
Subjects
化学气相沉积
电容脱离子
碳纤维
碳纳米管
自支撑电极
金属纤维
自支撑电极
化学气相沉积
电容脱离子
金属纤维
碳纳米管
碳纤维
Online AccessGet full text
ISSN1000-6818

Cover

More Information
Summary:以甲烷、乙烯、乙醇和正丁醇为碳源,通过催化化学气相沉积在具有三维开放网络结构的烧结8μm-Ni金属纤维上沉积碳的方法,制备了以金属Ni纤维网络为集流极、沉积碳为离子存储库的薄层大面积自支撑C/Ni-fiber复合电极材料.用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析（TGA）、X射线衍射（XRD）、N_2-吸脱附等温线和循环伏安与电化学阻抗谱对电极材料进行了表征,并考察了其作为电极的电容脱盐性能.乙烯、甲烷、正丁醇和乙醇为碳源的沉积碳形态分别为鱼骨状碳纳米管（CNTs）、石墨烯面取向与轴平行的CNTs、棒状和蠕虫状碳纳米纤维（CNFs）.C/Ni-fiber复合电极材料对NaCl的电吸附容量顺序为：乙烯〉正丁醇〉甲烷〉乙醇,这与复合电极的电化学特性、孔结构和碳的纳米结构相关.在1.2 V的工作电压下,以乙烯为碳源制备的C/Ni-fiber复合电极材料对水溶液中NaCl（100 mg·L~（-1））的电吸附容量达159μmol·g~（-1）.
Bibliography:11-1892/06
Carbon nanotube; Carbon fiber; Metal fiber; Chemical vapor deposition; Self-supporting electrode; Capacitive deionization
We prepared a series of self-supported macroscopic C/Ni-fiber hybrid electrodes by catalytic chemical vapor deposition（CCVD） using methane,ethylene,ethanol and n-butanol as carbon sources to embed carbon onto a three-dimensional network of sinter-locked conductive 8μm-nickel fibers.For the as-prepared hybrid electrodes,the Ni-microfibrous network serves as a current collector and the carbons as ion storage media while the macroporous void space serves as an electrolyte reservoir.We characterized the hybrid electrodes using scanning electron microscopy（SEM）,transmission electron microscopy（TEM）,thermogravimetric analysis（TGA）,X-ray diffraction（XRD）,N_2 isothermal adsorption-desorption, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy.The desalination performance of the C/Ni-fiber hybrids was evaluated as electrodes in a capacitive deionization system.The carbon morphol
ISSN:1000-6818