专注“煤”衍生品 消减环境污染
2016-05-16曹晓旭
科学中国人 2016年4期
关键词:利用
曹晓旭
2015年法国当地时间12月12日晚间,包括我国在内的近200个缔约方在长达32页的《巴黎协定》文件上签字,大家本着共同但有区别责任的原则,承诺到本世纪中叶全球实现碳中和。
我国是发展中国家中的大国,正处于社会经济发展的转型期、攻坚期,经济发展由粗放型、资源消耗型转向集约型、资源节约型转变,因此更加注重民生和生态保护。可以说,实现煤炭能源清洁开发利用和近零排放,并与其他清洁优质化石能源、可再生能源协同发展,是未来我国能源与煤炭发展的唯一道路。
从2005年至今,张传祥一直致力于煤炭的非燃烧利用研究。10多年间,他以煤为原料,先后研发了煤基多孔炭材料、煤基石墨材料、煤基石墨烯、煤基有机碳肥、煤基土壤修复材料,可应用于锂离子电池、超级电容器、太阳能电池、燃料电池等新能源器件储能领域,废水、废气吸附转化领域,土壤污染治理领域及农业有机肥的生产领域……为缓解环境污染、发展绿色低碳能源助添一把力。
煤基多孔炭——不同煤制备不同孔径活性炭
多孔炭受前驱体、制备方法等因素的影响,尺寸可在亚纳米/纳米级超细微孔至微米级细孔较宽的范围内变化,这种孔隙结构和表面特性与其性能和应用紧密相关——其孔结构、表面化学官能团、碳微晶取向的不同,其储存电荷的能力、稳定性和电化学行为有明显差异。所以“对多孔炭的孔结构进行有效调控,并赋予其巨大表面特殊的功能是关键点”,张传祥介绍道,若能揭示多孔炭在超级电容器中的各种电化学机制及其相关因素,从而确定出最佳孔径分布、物理和化学性能兼优的材料,无疑可为推动超级电容器、锂离子电池的应用奠定基础。
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