合成法制备中孔性高表面积活性碳及在超高电容器之应用.PDFVIP

行 精 類 行 年年 行 立聯 玲 參理 理 理 論 理 年 合成法製備中孔性高表面積活 性碳製備及在超高電容器之應用(2007) a* b Feng-Chin Wu (吳豐智), Ru-Ling Tseng (曾如玲) a Department of Chemical Engineering, National United University, Miao-Li 360, Taiwan b Department of Safety, Health and Environmental Engineering, National United University, Miao-Li 360, Taiwan (NSC 96-2221-E-239-021) Abstract 本研究利用懸浮聚合法自行合成酚醛樹脂圓珠（phenol- formaldehyde resins bead ），以KOH化學 活化法在 800℃活化，以及，伴隨 CO氣化，製備活性碳。以 F/P值（ formaldehyde / phenol ）為 1.5 2 製備酚醛樹脂圓珠，KOH/char值為 0 、1 、2 、3和 4 等五個樹脂圓珠活性碳。以 77K 之 N吸附脫附 2 法量測比表面積和孔隙容積等孔隙物理性質，以元素分析和程溫脫附量測化學組成和表面化學等化學 性質。並進行吸附動力學與等溫平衡，以及，在超高電容器應用之電化學行為等應用。獲得 BET 表面 2 積最高達 1399 m /g 之中孔隙（mesopore ）型活性碳，吸附亞甲基藍（methlyene blue ）以Langmuir 等 溫平衡式適宜性佳，吸附單層覆蓋量（ qmon ）達564 g/kg ，顆粒內部孔隙質傳速率達37.9g/kg min1/2 ， 以循環伏安儀檢測比電容為 151 F/g 。證實本文活性碳在吸附領域與超高電容器應用具有發展潛力. 關鍵字：酚醛樹脂、中孔性高表面積活性碳、比表面積、電化學、物化性質 化反應機構與孔隙發展，深入瞭解與控制高表面 1. Introduction 積活性碳的各項特性，以及，運用吸附等溫平衡 活性碳製備與特性研究之歷史悠久，但 與動力學探討，佐證上述結果。並於 NaNO酸液 3 是現今仍不斷的有新研發技術被提出，常有震撼 中研究電化學性質 (循環伏安試驗 )，瞭解超高電容 性的突破。在應用方面，許多高科技場合需要利 器之電化學性質和活性碳材料內部孔徑分佈之相 用其高度的比表面積、特殊的孔洞結構、優良的 互關係。 吸附能力和良好的導電性能，曾經被許多論文熱 絡的提出。甚至於經過適當的表面化學改質或結