马铃薯淀粉基炭微球的制备及其电化学性能研究的任务书.docx

马铃薯淀粉基炭微球的制备及其电化学性能研究的任务书
任务书
一、题目
《马铃薯淀粉基炭微球的制备及其电化学性能研究》
二、背景
随着人类社会的不断发展和科学技术的不断进步，清洁能源的开发和利用成为全球共识。能源存储和转换在清洁能源技术中起着至关重要的作用，为促进能源可持续利用及环境保护做出了巨大的贡献。
马铃薯淀粉作为一种天然的生物质材料，在不用任何化学试剂的条件下，可通过加热炭化、活化等方法来制备各种功能性炭材料，拥有很高的应用价值。本课题选用马铃薯淀粉为原材料，通过微球化技术制备高比表面积的炭微球，研究其在超级电容器等能源领域中的应用。
三、任务要求
1.熟悉马铃薯淀粉的性质、制备方法、炭化、活化等工艺原理。
2.掌握微球化技术的制备方法、实验条件和影响因素。
3.利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱分析仪（EDS）等技术对制备的炭微球进行表征，包括形貌、微结构、比表面积等。
4.测量炭微球的电化学性能，包括比电容、循环稳定性、内部电阻等。
5.进行超级电容器性能测试，比较不同制备条件下炭微球的性能差异。
6.撰写实验报告，提出结论并展望炭微球在能源存储领域的应用前景。
四、实验设备和器材
1.恒温振荡器、离心机、超声波清洗机、干燥箱等常用实验设备。
2.扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱分析仪（EDS）等表征设备。
3.电化学分析仪、循环伏安仪、热重分析仪、氮气吸脱附等测试仪器。
4.NPCMCU32-PDSA平台及相应软件。
五、参考文献
1.LianF.,WuZ.,ChenC.,TongL.,etal.(2017).NovelPVA-biomassderivedcarbonmicrosphereasanactiveandstableelectrocatalystforoxygenreductionreaction.ElectrochimicaActa,202,66-73.
2.ZhangX.,JiangY.,LiX.,ChangF.,etal.(2019).Potassiumcitrate-assistedsynthesisofnitrogendopedreducedgrapheneoxide/activatedcarboncompositeforhigh-performancesupercapacitor.ElectrochimicaActa,296,89-95.
3.ZhuH.,LiuX.,LiQ.,ZangL.,etal.(2020).FabricationandcharacterizationofhierarchicalporouscarbonmicrospheresderivedfromFicusmicrocarpaleavesviapicklingandcarbonization.MicroporousandMesoporousMaterials,293,109871.
4.肖波.马铃薯淀粉基多孔活性炭制备及表征研究[D].河南大学,2018.
六、实验时间
本实验约需12周完成。
七、备注
1.实验前应认真学习相关科学理论知识，掌握基本实验方法和操作规程。
2.实验期间，要遵守实验室安全规定，严格执行实验操作规程和安全操作要求。
3.实验后，要及时清洗和归位实验设备、器材和试剂，并按要求填写实验报告。