碳氣凝膠因其獨特的結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出孔隙率高(80%-99%)、比表面積大、密度低、力學穩(wěn)定性、高電導率、低熱導率等優(yōu)異特性,且具有化學惰性和選擇性吸附特性,使其在油水分離、氣體吸附、染料吸附、有機溶劑吸附等污水處理領域得到重要應用。不僅如此,碳氣凝膠還具有導電性,可用于壓力傳感器、超級電容器、電磁屏蔽、電催化和鋰電池等領域。
超級電容器
目前用作超級電容器電極的材料多種多樣,如碳基化合物、金屬氧化物、導電聚合物等。與這些材料相比,碳氣凝膠具有三個明顯的優(yōu)勢:①比表面積大,這意味著它有更多的反應活性位點;②孔徑可調(diào),孔徑大小以及顆粒大小能夠影響離子傳輸速度,碳氣凝膠可以通過改變反應條件(催化劑濃度、反應物濃度等)進行孔徑控制;③較高的電化學穩(wěn)定性和電導率。
環(huán)境吸附材料
碳氣凝膠微孔結(jié)構(gòu)豐富,具備很強的天然吸附能力。經(jīng)過表面處理后,碳氣凝膠可以成為一種新型環(huán)境保護材料,可用于土壤改良、水凈化、空氣凈化等。
鉛酸電池
在鉛酸電池負極中引入碳氣凝膠(稱為鉛碳電池)可減少負極的硫酸鹽化,增強電荷接受能力,可降低充電電壓,從而提 率并減少正極板的腐蝕延長循環(huán)壽命,提高儲能性能。
燃料電池
碳氣凝膠及其復合材料因具有比表面積大、電化學性能穩(wěn)定以及導電性等特點,在燃料電池中主要被作為電催化劑的載體或直接作為電催化劑。
鋰離子電池
碳氣凝膠可提高了鋰離子電池的循環(huán)性能和充放電能力。目前碳氣凝膠在鋰離子電池中的應用主要集中在兩個方面:其一作為鋰離子電池的導電劑;其二作為鋰離子電池的電極材料。
催化劑載體
高比表面積、高孔隙率、低密度且穩(wěn)定性較好的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是催化劑載體的 材料之一。用作質(zhì)子交換膜電池的Pt催化劑載體,能夠增加催化劑導電性和耐腐蝕性,同時減小Pt金屬顆粒凝聚和燒結(jié)趨勢。
生物醫(yī)療
具有高孔隙率、生物機體相容性及可生物降解特性,因而在醫(yī)學領域具有廣泛用途,可應用于診斷劑、人造組織、人造器官、器官組件等。特別適用于 控制釋放體系,可獲得很高的 擔載量,是低毒 的胃腸外給藥體系。
儲氫材料
金屬摻雜的碳氣凝膠能把儲存的氫分子分解為氫原子,使更多的氫進入到材料的孔道結(jié)構(gòu)中而沒有爆炸風險,從而提高儲氫量。
軍事及航天領域
席嘉彬研究了石墨烯氣凝膠膜的電磁屏蔽性能,發(fā)現(xiàn)其膨脹程度越大,電磁屏蔽性能越好。且碳氣凝膠極有潛力作為新一代耐超高溫的高性能隔熱材料,應用于高超聲速飛行器的超燃沖壓發(fā)動機燃燒室和導彈固體火箭發(fā)動機噴管。
關鍵詞:醫(yī)藥氣流粉碎機 實驗室粉碎機 實驗室氣流粉碎機 氣流磨