Úsáidtear ábhair charbóin go forleathan i go leor réimsí mar stóráil fuinnimh, eolaíocht chomhshaoil, agus ceimic ábhar. Le blianta beaga anuas, d'éirigh le go leor scoláirí sa bhaile agus thar lear éagsúlacht shaibhir d'ábhair charbóin atá ag teacht chun cinn a fhorbairt, mar shampla bithcharr, graphene, ocsaíd graphene (GO), nanafeadáin charbóin, nana-náithíní carbóin, sféir charbóin, aerogail charbóin, nítrigin. -dópáilte carbóin agus graifít nítríde carbóin. Is cineál ábhar soladach nua é Airgel le struchtúr scagach ultra-fíneáil agus dlús íseal. Ó rugadh é i 1931, tharraing sé aird leathan i gcónaí. Le dul chun cinn leanúnach an ama, leanann taighdeoirí ar aghaidh ag iniúchadh agus ag optamú modhanna ullmhúcháin aerogel, ón aergel shilice neamhorgánach tosaigh a forbraíodh de réir a chéile go dtí aerogel orgánach, agus ansin a leathnú go dtí aeróg charbóin, agus dá réir sin, tá raon feidhme na haerógála ag leanúint ar aghaidh freisin. leathnú.
Is cineál nua d'ábhair charbóin nana-porous iad aerogels carbóin-bhunaithe a fhaightear trí charbónú ag teocht ard i dtimpeallacht gáis táimhe, ag baint úsáide as aerogail orgánacha mar réamhtheachtaithe. Tá dé-shaintréithe na n-aerógála agus na n-ábhar carbóin-bhunaithe acu. Mar gheall ar a dhlús íseal, a achar dromchla ar leith ard agus porosity ard, baineadh úsáid as aergel carbóin-bhunaithe go forleathan i stóráil fuinnimh, asaithe, braiteoir, sciath leictreamaighnéadach agus ionsú.
Foinse íomhá:Journal of Colloid and Interface Science
Aicmiú aeróg-bhunaithe carbóin:
Bunaithe ar dhifríocht na bhfoinsí amhábhar, is féidir aerogail charbóin a roinnt go garbh i dtrí chatagóir: aerogail charbóin bunaithe ar graifít, aerogail charbóin orgánacha agus aerogail ilchodacha carbóin.
Maidir le haerógail charbóin bunaithe ar graifít, mar shampla aerogels graphene agus aerogail nanafeadáin charbóin, déantar ábhair graifíte-charbóin a chomhcheangal go díreach i struchtúir aerghlóthacha tríthoiseach ag baint úsáide as próisis tionóil chuí. Mar gheall ar a seoltacht ard leictreach, úsáidtear na hábhair airgel carbóin seo go forleathan i réimse feistí leictreonacha agus braiteoirí.
Baineann an t-ábhar réamhtheachtaithe d'airgel carbóin orgánach le hábhar orgánach, a chlaochlú go hábhar carbóin tar éis próiseas carbónúcháin ardteochta, agus ansin tógtar struchtúr scagach tríthoiseach le cabhair ó phróiseas tionóil. Is féidir na haerógail charbóin-bhunaithe seo a fhoroinnt ina n-aerógail charbóin bithmhaise agus ina n-aerógail charbóin bunaithe ar pholaiméir. Mar gheall ar a n-airíonna asaithe den scoth agus a saintréithe struchtúracha uathúla, tá cumas feidhme agus forbartha leathan acu i réimsí cosanta an chomhshaoil agus fuinnimh.
Is treocht forbartha an-tábhachtach é airgel ilchodach carbóin i réimse airgel carbóin-bhunaithe le blianta beaga anuas. Trí ghrúpa orgánach nó polaiméir a thabhairt isteach, is féidir an cóimheas idir comhpháirteanna a choigeartú agus a rialú, agus ansin is féidir na fadhbanna a bhaineann le hábhair airgel carbóin-bhunaithe aon-chomhpháirte, mar shampla brittleness níos mó, taise éasca, solúbthacht bocht agus mar sin de a bharrfheabhsú. Agus airíonna den scoth á gcothabháil acu, éiríonn le haerógail ilchodacha carbóin comhlántacht fheidhmiúil idir ábhair éagsúla, rud a osclaíonn spás níos leithne chun aerógálacha carbóin-bhunaithe a chur i bhfeidhm.
Aerogel carbóin-bhunaithe a ullmhú:
Cuimsíonn ullmhú airgel carbóin-bhunaithe na trí chéim seo a leanas de ghnáth: (1) tuaslagadh réamhtheachtaithe, geiliú sol agus dul in aois; ② Triomaíonn an glóthach chun a bheith ina aerogel; ③ Carbónú airgel chun aerogel carbóin-bhunaithe a fháil. Tá feidhmíocht mhaith léirithe ag airgel carbóin-bhunaithe i go leor iarratas, ach cuireann an próiseas ullmhúcháin casta, ardchostas agus toradh íseal teorainn lena chur i bhfeidhm praiticiúil. Áirítear go príomha ar mhodhanna ullmhaithe na n-ábhar airgel carbóin-bhunaithe modh sol-ghlóthach, modh hidrothermal, modh sil-leagan ceimiceach gaile agus modh teimpléid oighir.
Feidhm aerogel carbóin-bhunaithe:
Is cineál ábhar carbóin éadrom, scagach, éagruthach é airgel carbóin-bhunaithe le struchtúr nanapórach. Tá luach iarratais tábhachtach ag airgel carbóin-bhunaithe sna príomhréimsí stórála fuinnimh leictriceimiceach, catalaíoch agus a iompróir, cosaint náisiúnta agus tionscal míleata agus cosaint an chomhshaoil.
Insliú 1.Thermal le haghaidh cadhnraí te agus supercapacitors
I dtrealamh stórála fuinnimh, tá tionchar mór ag teocht ar a fheidhmíocht agus ar a shaolré. Is féidir Airgel a úsáid mar ábhar inslithe theirmigh do chadhnraí te agus supercapacitors, cosc a chur ar an teas a aistriú ró-tapa taobh istigh den cheallraí nó toilleoir, agus cobhsaíocht an teocht oibriúcháin an trealaimh a chothabháil, rud a fheabhsú ar fheidhmíocht agus sábháilteacht an trealaimh.
2.Sound-ionsú ábhar
Mar gheall ar struchtúr scagach airgel tá dea-airíonna ionsúcháin fuaime aige. Nuair a iomadaíonn tonnta fuaime sna pores aerógála, déanfar iad a léiriú agus a scaipeadh go leor uaireanta, ionas go leanfaidh an fuinneamh fuaime ag meath. I hallaí ceolchoirme, stiúideonna taifeadta agus áiteanna eile a bhfuil riachtanais ard timpeallachta fuaimiúla acu, is féidir airgel a úsáid chun painéil ionsúcháin fuaime a mhonarú, ag laghdú go héifeachtach an t-am athfhriotail faoi dhíon agus feabhas a chur ar shoiléireacht fuaime.
Tacaíocht 3.Catalyst
Soláthraíonn an t-achar dromchla ard sonrach d'aergel líon mór suíomhanna lódála le haghaidh catalaíoch. I bhfrithghníomhartha catalaíoch comhshaoil, mar shampla íonú catalaíoch gás sceite gluaisteán, ocsaídiú catalaíoch ar ghás dramhaíola tionsclaíoch, etc., is féidir le luchtú an chatalaíoch ar an iompróir aerghlóthach scaipeadh agus gníomhaíocht an chatalaíoch a fheabhsú, ionas go mbeidh sé ina chatalaíoch ar chomhshó substaintí díobhálacha. níos éifeachtaí agus astaíochtaí truailleán a laghdú.
Ábhair 4.Packaging le haghaidh feistí leictreonacha
Tá dea-airíonna inslithe leictreach ag aeróga agus tairiseach tréleictreach íseal, agus is féidir iad a úsáid mar ábhair phacáistithe le haghaidh feistí leictreonacha. I bhfeistí leictreonacha cosúil le ciorcaid chomhtháite agus sceallóga, is féidir le pacáistiú airgel comhpháirteanna leictreonacha a chosaint ó fhachtóirí comhshaoil cosúil le taise agus deannach, agus cuidíonn a tairiseach tréleictreach íseal le moilleanna agus caillteanais a laghdú le linn tarchur comhartha.
foinse íomhá: Airleacain RSC