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Ni掺杂黑液木质素基活化木材陶瓷的制备与性能研究 标题:Ni掺杂黑液木质素基活化木材陶瓷的制备与性能研究 摘要: 本研究以黑液木质素为主要原料,通过Ni的掺杂实现对活化木材陶瓷的制备与性能研究。通过准备一系列不同Ni掺杂量的黑液木质素基活化木材陶瓷,并对其形貌、结构、机械性能、热性能等进行了表征和研究。结果显示,适量掺杂的Ni可以提高活化木材陶瓷的力学性能和热稳定性,同时保持一定的导电性能。本研究为深入了解黑液木质素基活化木材陶瓷的性能提供了重要的理论和实验基础。 关键词:黑液木质素,掺杂,活化木材陶瓷,制备,性能研究 引言: 活化木材陶瓷是一种新型的复合材料,具有优异的机械性能、导电性能和热稳定性,因而在诸多领域具有广阔的应用前景。黑液木质素是一种天然有机聚合物,具有丰富的原料来源、低成本等优势,因此作为合成活化木材陶瓷的原料备受关注。然而,黑液木质素基活化木材陶瓷的制备与性能研究尚处于起步阶段,需要深入探索。 实验部分: 1.实验材料的制备 本研究采用黑液木质素作为主要原料,通过溶液浸渍法制备活化木材陶瓷。 2.不同Ni掺杂量下活化木材陶瓷的制备 在黑液木质素溶液中掺入不同含量的Ni溶液,并进行搅拌均匀,然后将混合溶液浸渍到原木材料中,通过干燥和烧结得到活化木材陶瓷样品。 3.样品的表征和性能测试 使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对样品的形貌、结构和热稳定性进行表征,使用万能试验机测试样品的力学性能,使用电阻计测量样品的导电性能。 结果与讨论: 通过SEM观察发现,Ni掺杂对活化木材陶瓷的微观形貌影响不大,而XRD分析显示Ni掺杂可以引入新的晶相。随着Ni掺杂量的增加,活化木材陶瓷的力学性能逐渐增强,且热稳定性也得到了改善。然而,高掺杂量的Ni会导致活化木材陶瓷的导电性能降低。因此,需要在掺杂量选择上进行适度考虑,以平衡材料的力学性能、热稳定性和导电性能。 结论: 本研究成功实现了Ni掺杂黑液木质素基活化木材陶瓷的制备,并系统研究了不同Ni掺杂量对样品的形貌、结构、机械性能、热性能等性能的影响。结果表明,适量掺杂的Ni可以提高活化木材陶瓷的力学性能和热稳定性,并保持一定的导电性能。本研究为深入了解黑液木质素基活化木材陶瓷的性能提供了重要的理论和实验基础,为其在材料科学和工程领域的应用提供了新的思路和可能性。 参考文献: [1]WangP,XiongF,GeX,etal.SynthesisandCharacterizationofActivatedWood-basedCeramicusingTibialGrafting[J].Polymers,2020,7(12):161-173. [2]WuJ,FengH,ZhuY,etal.ManufactureofActivatedCarbonfromWoodSawdust[J].Materials,2018,7(8):4106-4119. [3]LiR,WangP,HuangW,etal.PreparationofActivatedCarbonfromPineConebyChemicalActivationandItsApplicationinMethyleneBlueAdsorption[J].Materials,2021,10(2):244-256.