以脫硫鉛膏為原料、酚醛樹(shù)脂為碳源,采用高溫?zé)峤夥ㄔ诠苁綘t中碳化制備鉛碳復(fù)合材料,考察了酚醛樹(shù)脂與脫硫鉛膏質(zhì)量比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的影響。利用X射線粉末衍射儀對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),探究不同條件下所得產(chǎn)品成分上的差異;利用掃描電子顯微鏡對(duì)其進(jìn)行SEM分析,觀察其表面形貌及粒徑大小,比較不同條件下所得樣品微觀結(jié)構(gòu)上的不同;利用背散射BSEM和EDS能譜分析樣品的元素分布情況。結(jié)果表明,酚醛樹(shù)脂與脫硫鉛膏質(zhì)量比為4∶1、溫度為450℃下反應(yīng)2. 5 h制得的鉛碳樣品基本無(wú)團(tuán)聚,且鉛碳分布均勻。 

【文章來(lái)源】：現(xiàn)代化工. 2020,40(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

不同質(zhì)量比對(duì)鉛碳產(chǎn)物質(zhì)量損失的影響

質(zhì)量比分別為2∶1、3∶1、4∶1、5∶1的酚醛樹(shù)脂和脫硫鉛膏混合糊化物在450℃煅燒2.5 h以及質(zhì)量比為4∶1的樣品與標(biāo)準(zhǔn)鉛單質(zhì)的X射線衍射圖如圖2所示。從圖2中可以看出，當(dāng)酚醛樹(shù)脂和脫硫鉛膏質(zhì)量比為2∶1且煅燒溫度為450℃時(shí)，煅燒得到的Pb@C材料中主要成分是PbO，這是因?yàn)槊摿蜚U膏的主要成分PbCO3的熔點(diǎn)為315℃，在450℃時(shí)分解為了PbO和CO2，另外占比較大的PbO2也不穩(wěn)定，受高熱易分解出O2[16]。但是隨著酚醛樹(shù)脂含量的增多，Pb的衍射峰不斷增加，PbO的衍射峰反而逐漸下降，其中酚醛樹(shù)脂和脫硫鉛膏質(zhì)量比為4∶1時(shí)，Pb單質(zhì)的衍射峰強(qiáng)度最大且PbO衍射峰強(qiáng)度最小。將酚醛樹(shù)脂和脫硫鉛膏質(zhì)量比為4∶1的樣品衍射圖與標(biāo)準(zhǔn)鉛單質(zhì)的圖譜進(jìn)行比對(duì)可以看到，其衍射峰基本一致，說(shuō)明了在酚醛樹(shù)脂和脫硫鉛膏質(zhì)量比為4∶1的反應(yīng)條件下所制得的鉛碳產(chǎn)物中PbO基本上被酚醛樹(shù)脂碳化產(chǎn)生的碳或CO還原為了鉛單質(zhì)。

背散射電子(BSE)是由入射電子束與原子核的彈性散射或非彈性散射所產(chǎn)生的高能電子，其產(chǎn)率取決于樣品的平均原子序數(shù):即平均原子序數(shù)越高或元素越重，襯度就越亮。對(duì)酚醛樹(shù)脂與脫硫鉛膏質(zhì)量比為4∶1的樣品進(jìn)行掃描電鏡背散射(BSEM)分析，結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出，像鉛這樣的重元素(原子序數(shù)為82)與原子序數(shù)較小的輕元素(如碳原子序數(shù)為6，氧原子序數(shù)為8)相比會(huì)顯得更加明亮，亮白色的鉛均勻地分散在碳的表面，這樣的組成與結(jié)構(gòu)符合鉛碳電池負(fù)極材料的基本要求。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深度探討鉛酸蓄電池的工作原理及維護(hù)技術(shù)[J]. 崔建國(guó),寧永香.  山西電子技術(shù). 2018(06)
[2]原位合成殼聚糖復(fù)合炭材料及其在鉛碳電池中的應(yīng)用[J]. 云亮,劉崢,李海瑩,王浩,鐘寒陽(yáng).  材料工程. 2018(08)
[3]鉛炭電池關(guān)鍵材料研究進(jìn)展及機(jī)理分析[J]. 張?zhí)烊?趙海敏,郭志剛,趙薇,趙瑞瑞.  儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[4]淀粉為碳源制備鉛炭電池負(fù)極材料的研究[J]. 陳梅,柯昌美,邱德芬,袁棟,楊金堂.  現(xiàn)代化工. 2017(12)
[5]原位合成鉛碳電池負(fù)極復(fù)合材料及其電化學(xué)性能研究[J]. 云亮,劉崢,趙永,楊宏斌,謝帥.  功能材料. 2016(08)
[6]廢鉛酸蓄電池鉛膏中各成分含量的測(cè)定方法研究[J]. 陳梅,柯昌美,邱德芬,張松山,楊柯.  無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2015(11)
[7]鉛碳超級(jí)電池混合負(fù)極的研究[J]. 陳飛,張慧,梁佳翔,楊惠強(qiáng),方明學(xué).  蓄電池. 2011(06)
[8]氧化鉛@碳納米復(fù)合材料的制備與表征[J]. 王慧奇,丁國(guó)榮,趙永男,余建國(guó).  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2009(07)
[9]酚醛樹(shù)脂熱降解過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化[J]. 陳鴦飛,陳智琴,肖紹懿,劉洪波.  熱固性樹(shù)脂. 2008(04)

碩士論文
[1]抑制鉛炭電池負(fù)極析氫及其機(jī)理的研究[D]. 王峰.華中科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3042804