Carbon fibers have become materials

Carbon fibers have become materials that are of great techno-logical and industrial importance because of their unique chemical, electrical, magnetic, and mechanical properties [1,2]. Fossil pitches and polyacrylonitrile (PAN) are widely used as precursors for the carbon fiber production and their choice is dictated by the end application of the carbon fiber. PAN-based carbon fibers exhibit the highest tensile strengths whereas pitch-based carbon fibers exhibit high modulus and high thermal conductivity. Renewable sources of carbon have also been studied as carbon-fiber precursors [3]. Lignin is the second most abundant polymer in nature after cellulose. This
natural, aromatic (phenolic), heterogeneous bio-macromolecule exists in the cell wall of plants. It is obtained, also, as a co-product of the papermaking industry [4]. The low cost
and high availability of lignin have brought interest on its use as precursor of carbonaceous materials like activated carbons [5–8], carbon catalysts [9] or composite materials [10,11]. The use of lignin as a precursor for carbon fibers has been previously reported [12,13]. The lignin glass transition tem-perature is much lower than the decomposition temperature, as it happens with most of carbon-fiber precursors, thus a pretreatment must be performed to avoid fiber softening and fusion. Braun et al. [14] suggested air oxidation at low heating rates as a simple and low cost method of thermosta-bilization. After the thermal stabilization, the fibers are usu-
ally carbonized to yield carbon fibers. The use of blends that contain lignin and synthetic polymers improved melt extrusion to produce fibers although the use of expensive polymers in the blend increases the cost of the process. These blends after a proper thermal treatment yielded carbon fibers with sizes ranged from 80 to 20 lm [15]. Smaller diameters were difficult to obtain because of the inherent limitations (i.e., clogging) of the melt-extrusion process used to draw the fibers and to the particulate impurities present in the lignin.
An interesting application of the carbon fibers is their use as support of metal active catalysts (i.e., platinum) for catalytic oxidation [16], hydrogenation and dehydrogenation [17] reactions and hydrogen storage for fuel cell applications
[18]. Incipient wetness is a conventional way to deposit the
metal phase on the carbon fiber surfaces. However, the closure of the micropores by the deposition of the metal particles and the insufficient penetration of the precursor solution in the inner of the micropores are significant drawbacks of this method. Besides, additional thermal treatment steps are usually necessary to assure the anchorage of the metal phase to the carbon fiber surface [19].
In this work, we present a simple and straightforward experimental method [20] for obtaining lignin submicrofibers with and without platinum by coelectrospinning lignin solutions at room temperature without any added polymer and in a single step. The lignin submicrofibers were thermally air stabilized and carbonized to generate carbon submicrofibers. We also report the effect of the carbonization temperature on surface chemistry, morphology, textural properties and oxidation resistance of the carbon submicrofibers obtained.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

fibers คาร์บอนได้กลายเป็น วัสดุที่เป็น ตรรกะเทคโน และอุตสาหกรรมสำคัญมาก เพราะสารเคมีไม่ซ้ำกัน ไฟฟ้า แม่เหล็ก เครื่องกลคุณสมบัติ [1, 2] โหมโรงฟอสซิลและ polyacrylonitrile (PAN) ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตคาร์บอนขาย และพวกเขาเลือกนำ โดยแอพลิเคชันสิ้นสุดของขายคาร์บอน fibers คาร์บอนตามแพนแสดงดึงจุดแข็งสูงสุดในขณะที่คาร์บอนตามสนาม fibers แสดงโมดูลัสสูงและการนำความร้อนสูง แหล่งพลังงานทดแทนของคาร์บอนมีการศึกษายังเป็นสารตั้งต้นขายคาร์บอน [3] ลิกนิเป็นโพลิเมอร์สองอุดมสมบูรณ์มากที่สุดในธรรมชาติหลังจากเซลลูโลส นี้ธรรมชาติ กลิ่นหอม (phenolic), heterogeneous ชีวภาพสมควรมีอยู่ในผนังเซลล์ของพืช มันจะได้รับ ด้วย เป็นผลิตภัณฑ์ร่วม papermaking อุตสาหกรรม [4] ต้นทุนต่ำ และของลิกนิได้นำดอกเบี้ยจากการใช้เป็นสารตั้งต้นของวัสดุ carbonaceous เช่นสารกรองคาร์บอน [5-8], ตัวเร่งปฏิกิริยาคาร์บอน [9] หรือวัสดุคอมโพสิต [10,11] การใช้ลิกนิเป็นสารตั้งต้นสำหรับคาร์บอน fibers ได้รายงานไปก่อนหน้านี้ [12,13] การลิกนิแก้วเปลี่ยน tem-อุณหภูมิจะต่ำกว่าอุณหภูมิการสลายตัว มันเกิดขึ้นกับที่สุดของคาร์บอนขายสารตั้งต้น ดังนั้นต้องทำการปรับสภาพเพื่อหลีกเลี่ยงการขายอ่อนและฟิวชั่น ออกซิเดชัน [14] แนะนำอากาศ Braun et al.อัตราความร้อนต่ำเป็นวิธีง่าย และต้นทุนต่ำของ thermosta bilization ความร้อนเสถียร fibers กำลังอุสุ-พันธมิตรใหม่เพื่อให้คาร์บอน fibers ใช้ของผสมที่ประกอบด้วยลิกนินและปรับปรุงโพลีเมอร์สังเคราะห์หลอมอัดรีดการผลิต fibers แม้ว่าการใช้โพลิเมอร์ที่มีราคาแพงในการผสมผสานเพิ่มต้นทุนของกระบวนการ ผสมเหล่านี้หลังจากการรักษาความร้อนที่เหมาะสมให้ผลคาร์บอน fibers มีขนาดที่โจมตีระยะไกล 20 จาก 80 lm [15] เส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่าถูก difficult รับเนื่องจากข้อจำกัดโดยธรรมชาติ (เช่น อุดตัน) ของกระบวนการหลอมอัดรีดที่ใช้ในการวาด fibers และอนุภาคของสิ่งสกปรกอยู่ในลิกนิโปรแกรมที่น่าสนใจของ fibers คาร์บอนใช้เป็นของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่ใช้งานอยู่ (เช่น platinum) สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน [16], ไฮโดรจีเนชันและ dehydrogenation ปฏิกิริยา [17] และที่เก็บเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเซลล์การใช้งาน[18] . แรกเริ่มเปียกเป็นวิธีแบบเดิมไปฝากเฟสโลหะบนพื้นผิวขายคาร์บอน อย่างไรก็ตาม ปิดของ micropores โดยการสะสมของอนุภาคโลหะและเจาะ insufficient โซลูชันปูชนียบุคคลในด้านในของ micropores มีงมากข้อเสียของวิธีนี้ ขั้นตอนรักษาความร้อนที่เพิ่มเติมคืออาจจะช่วยให้มั่นใจว่าแองเคอเรจของเฟสโลหะผิวขายคาร์บอน [19]ในงานนี้ เรานำเสนอที่เรียบง่าย และตรงไปตรงมาทดลองวิธีการ [20] รับลิกนิ submicrofibers มี และไม่ มีแพลตตินั่มโดยโซลูชั่นลิกนิ coelectrospinning ที่อุณหภูมิห้อง โดยพอลิเมอร์เพิ่มใด ๆ และ ในขั้นตอนเดียว Submicrofibers ลิกนิถูกความร้อนอากาศมีความเสถียร และคาร์บอไนซ์เพื่อสร้างคาร์บอน submicrofibers นอกจากนี้เรายังรายงานผลของอุณหภูมิถ่านเคมีพื้นผิว สัณฐานวิทยา เชื่อมต้านทานคุณสมบัติและออกซิเดชั่นของ submicrofibers คาร์บอนที่ได้รับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Bers คาร์บอน Fi ได้กลายเป็นวัสดุที่มีความยอดเยี่ยมเทคโนตรรกะและอุตสาหกรรมสำคัญเพราะเคมีของพวกเขาที่ไม่ซ้ำกันไฟฟ้าแม่เหล็กและสมบัติเชิงกล [1,2] โหมโรงฟอสซิลและ polyacrylonitrile (PAN) ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นสารตั้งต้นในการผลิตคาร์บอน Fi BER และเลือกของพวกเขาจะถูกกำหนดโดยการประยุกต์ใช้ในตอนท้ายของคาร์บอน Fi BER PAN-based Bers คาร์บอน Fi แสดงจุดแข็งแรงดึงสูงที่สุดในขณะที่สนามตามคาร์บอน Bers Fi แสดงโมดูลัสสูงและการนำความร้อนสูง แหล่งพลังงานทดแทนของคาร์บอนยังได้รับการศึกษาเป็นสารตั้งต้นคาร์บอน Fi BER [3] ลิกนินเป็นครั้งที่สองลิเมอร์ที่มีมากที่สุดในธรรมชาติหลังจากเซลลูโลส นี้
ธรรมชาติหอม (ฟีนอล) ที่แตกต่างกันทางชีวภาพโมเลกุลที่มีอยู่ในผนังเซลล์ของพืช มันจะได้รับยังเป็นผู้ร่วมผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ [4] ต้นทุนต่ำ
และมีประสิทธิภาพที่สูงของลิกนินได้นำดอกเบี้ยในการใช้งานเป็นสารตั้งต้นของวัสดุคาร์บอนเช่นถ่าน [5-8] ตัวเร่งปฏิกิริยาคาร์บอน [9] หรือวัสดุคอมโพสิต [10,11] การใช้งานของลิกนินเป็นสารตั้งต้นสำหรับ Bers Fi คาร์บอนได้รับการรายงานก่อนหน้านี้ [12,13] แก้วลิกนินการเปลี่ยนแปลง TEM-perature มากต่ำกว่าอุณหภูมิสลายตัวในขณะที่มันเกิดขึ้นกับส่วนใหญ่ของคาร์บอนสารตั้งต้น Fi BER, จึงปรับสภาพจะต้องดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยง Fi อ่อน BER และฟิวชั่น Braun, et al [14] ปัญหาการเกิดออกซิเดชันอากาศร้อนในอัตราที่ต่ำเป็นวิธีการที่ง่ายและมีค่าใช้จ่ายต่ำของ thermosta-bilization หลังจากการรักษาเสถียรภาพทางความร้อน Bers Fi จะ usu-
พันธมิตรที่จะให้ผลผลิตถ่านคาร์บอน Bers Fi การใช้งานของผสมที่มีลิกนินและโพลิเมอร์สังเคราะห์ปรับปรุงละลายไหลออกมาในการผลิต Bers Fi แม้ว่าการใช้โพลีเมอราคาแพงในการผสมผสานเพิ่มค่าใช้จ่ายของกระบวนการ ผสมเหล่านี้หลังจากที่การรักษาความร้อนที่เหมาะสมให้ผล Bers Fi คาร์บอนที่มีขนาดตั้งแต่ 80-20 LM [15] เส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็กเป็นลัทธิ DIF Fi เพื่อให้ได้เนื่องจากข้อ จำกัด โดยธรรมชาติ (เช่นการอุดตัน) ของกระบวนการละลายอัดขึ้นรูปที่ใช้ในการวาด Bers Fi และสิ่งสกปรกฝุ่นละอองที่มีอยู่ในลิกนินได้.
โปรแกรมที่น่าสนใจของคาร์บอน Bers Fi คือการใช้ของพวกเขาเช่นการสนับสนุนของ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานโลหะ (เช่นลาตินั่ม) เพื่อเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน [16], ไฮโดรและไฮโดรจีเน [17] ปฏิกิริยาและการจัดเก็บไฮโดรเจนสำหรับการใช้งานเซลล์เชื้อเพลิง
[18] ความชื้นแฉะเริ่มแรกเป็นวิธีเดิมในการฝาก
เฟสโลหะบนพื้นผิว BER คาร์บอน Fi จะ อย่างไรก็ตามการปิด micropores โดยการสะสมของอนุภาคโลหะและเจาะประสิทธิภาพ insuf Fi ของการแก้ปัญหาสารตั้งต้นในภายในของ micropores ที่มีนัยสำคัญข้อบกพร่อง Fi ลาดเทของวิธีการนี้ นอกจากนี้ขั้นตอนการรักษาความร้อนเพิ่มเติมมักจะเป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้มั่นใจทอดสมอเฟสโลหะเพื่อผิวคาร์บอน Fi BER [19]. the
ในงานนี้เรานำเสนอการทดลองวิธีที่ง่ายและตรงไปตรงมา [20] สำหรับการได้รับลิกนิน submicro Bers Fi ที่มีและไม่มีทองคำ coelectrospinning โซลูชั่นลิกนินที่อุณหภูมิห้องโดยไม่ต้องลิเมอร์เพิ่มใด ๆ และในขั้นตอนเดียว Bers Fi ลิกนิน submicro มีอากาศร้อนและมีความเสถียรในการสร้างถ่านคาร์บอน submicro Bers Fi นอกจากนี้เรายังรายงานผลของอุณหภูมิถ่านบนพื้นผิวทางเคมีสัณฐานวิทยาลักษณะเนื้อสัมผัสและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอน submicro Bers Fi ได้รับ