第1章绪论1 1.1生物遗态材料概述1 1.2生物遗态材料分类2 1.2.1以原材料进行分类3 1.2.2以产物进行分类8 1.3生物遗态材料应用18 1.4本书的主要研究内容22 第2章生物遗态材料制备方法和表征技术23 2.1生物遗态炭的制备方法23 2.1.1直接炭化法23 2.1.2水热炭化法23 2.1.3活化法24 2.2生物遗态SiC的制备方法25 2.2.1液相渗硅法25 2.2.2溶胶-凝胶和碳热还原法25 2.2.3气相渗硅法25 2.3生物遗态炭负极钾离子电池的制备25 2.4材料的表征与分析26 2.4.1X射线衍射仪26 2.4.2扫描电子显微镜27 2.4.3透射电子显微镜27 2.4.4拉曼光谱仪27 2.4.5孔径及比表面积仪28 2.4.6X射线光电子能谱仪29 2.4.7压汞分析仪29 2.4.8热重分析仪29 2.4.9颗粒强度测定仪30 2.4.10电感耦合等离子体原子发射光谱仪30 2.5电池的电化学性能测试30 2.6电催化剂性能测试31 2.7SiC催化剂性能测试32 第3章生物遗态炭材料33 3.1玉米皮的热解行为33 3.2生物遗态炭的形貌结构35 3.3生物遗态炭的物相特征37 3.4生物遗态炭的孔结构特征38 3.5生物遗态炭的表面结构特征40 第4章生物遗态SiC材料43 4.1具有小米微观结构的SiC材料43 4.1.1炭模板的形成44 4.1.2液相渗硅法制备的bioSiC48 4.1.3溶胶-凝胶和碳热还原法制备SiC52 4.1.4气相渗硅法制备SiC55 4.2具有高粱和藕微观结构SiC的制备57 4.2.1具有高粱微观结构SiC的制备59 4.2.2具有藕微观结构SiC的制备65 第5章生物遗态材料表面分形计算73 5.1引言73 5.2计算方法75 5.3表面分维数的计算77 5.3.1小米基炭模板和bioSiC的表面分维数77 5.3.2高粱基炭模板和bioSiC的表面分维数78 5.3.3藕基炭模板和bioSiC的表面分维数79 第6章生物遗态炭钾离子电池负极81 6.1引言81 6.2核桃分心木基N掺杂炭的形貌结构81 6.2.1核桃分心木基N掺杂炭的微观形貌82 6.2.2核桃分心木基N掺杂炭的物相特征83 6.2.3核桃分心木基N掺杂炭的孔结构特征84 6.2.4核桃分心木基N掺杂炭的表面特征85 6.3核桃分心木基N掺杂炭负极电化学特性87 6.3.1循环伏安分析87 6.3.2恒流充放电分析88 6.3.3储能机理分析91 第7章生物遗态炭**电容器电极94 7.1引言94 7.2不同比表面积核桃分心木基炭的形貌结构95 7.2.1不同比表面积炭的形貌结构特征95 7.2.2炭材料物相结构特征97 7.2.3不同比表面积炭的孔结构特征99 7.2.4不同比表面积炭的表面特性99 7.3电容性能分析101 7.4对称**电容器的性能104 第8章生物遗态炭在ORR和OER中的应用107 8.1引言107 8.2豆渣基炭形貌结构特征108 8.3电催化性能分析113 第9章生物遗态SiC催化应用120 9.1引言120 9.2催化性能分析121 9.2.1Al2O3助剂对催化剂性能的影响121 9.2.2Ni/bioSiC-Al2O3和Ni/SiC-Al2O3催化剂在不同空速下催化性能的比较125 9.2.3反应前后催化剂的SEM表征126 第10章展望129 参考文献132