纳米碳溶胶

纳米碳溶胶的应用--二次电池

铅酸蓄电池

添加纳米碳溶胶电池活化剂的铅酸电池，在电场的作用下，活化剂中的碳颗粒均匀地吸附在极板表面形成保护膜，防止极板活性物质脱落和极板硫化、极化、铅枝晶化的形成;降低电池内阻;提高铅酸蓄电池活性物质的利用率;提高电池能量密度等各项蓄电池性能。

功效:1、铅酸蓄电池容量增加10%-20%

2、延长电池使用寿命一倍以上

3、提高电池充放电接受能力到15C(国标为3C)

4、节省充电时间50%

5、电荷保存能力28天达100%

6、低温启动能力低到-50°C。

纳米碳溶胶电池活化剂中碳颗粒具有极大的比表面积和选择吸附性，对碱金属如锂离子有强的相互作用。添加纳米碳溶胶电池活化剂的电池，其容量显著提高，充放电循环性能好。用作负极材料做成锂电池的首次放电容量高达1800mAh/g，可逆容量为800mAh/g。

纳米碳溶胶中碳颗粒导电性能好;比表面积大;比表面利用率可达100%，加入电容器使极限容量上升3-4个数量级，循环寿命在万次以上(使用年限超过5年)。具有快速充放电特性，还可应用于大功率超级电容器，用作车辆的启动、加速、爬坡时提高功率和刹车时回收能量的重要器件。

橡胶是一种伸缩性优异的弹性体，但其综合性能并不令人满意。在普通橡胶中添加纳米碳米溶胶，橡胶的强度、耐磨性和抗老化性等性能均超过高档橡胶制品，如轮胎侧面胶的抗折性能由原来的10万次提高到50万次以上。

纳米碳溶胶是一种新型的碳纳米材料，因有优异的纳米碳颗粒特性和溶胶的稳定性，将会在石化、医药、环保、防毒防护、催化剂等领域得到广泛应用。

纳米碳溶胶碳粒径10-100nm，呈球状分散体，具有极大的比表面积和极高的比表面能、表面选择吸附性、优异的导电性;具有量子尺寸效应和宏观量子遂道效应;具有优良的环境稳定性，在高温条件下仍具有高强、高韧等奇异性;亲水性极强，在水中的分散性极好，在常温常压下存放三年不发生团聚。

经筛选的废旧铅酸电池，添加纳米碳溶胶电池活化剂后，在电场的作用下,活化剂的活性成份能固化极板;崩解不可逆硫酸盐结晶;打通隔膜离子通道;激活电池的活性物质;降低电池内阻，增进电池电化学反应。

功效:1、恢复电池容量90%以上

2、延长电池使用寿命1年以上

3、提高电荷保存能力

4、提高大电流充放接受能力

适用:普通用户使用，电池容量在50%以上，直接添加即可修复。

专业店使用，电池容量在30%以上，配合各类充电仪。

黑碳气溶胶具有较为特殊的物理化学性质。黑碳气溶胶具有多孔性，粒径约在(0. 01~1) μm。在化学成分上非常接近于石墨,，在温度高于400 ℃时才可以发生氧化。黑碳气溶胶对可见光和部分红外光谱有很强的吸收能力，它在大气中的各种化学和光化学反应、非均相反应以及气粒转化过程中起着重要作用。

尽管黑碳气溶胶在大气气溶胶成分中所占比例较小,一般占百分之几到百分之十几, 在大气中浓度一般也较低。但它对环境的影响却不容忽视，具体表现在两个方面:

由于黑碳气溶胶在从可见光到红外的波长范围内对太阳辐射都有强烈的吸收效应, 所以对区域和全球气候有着重要的影响。2000年的IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change，联合国政府间气候变化专门委员会)报告指出，黑碳气溶胶能够导致正的辐射强迫, 从而极大地减弱气溶胶对地球的冷却效果。部分学者的研究表明，减少黑碳和有机碳的排放比减少二氧化碳和甲烷的排放更能减慢全球变暖。

由于黑碳气溶胶具有吸附性，黑碳气溶胶的表面能够吸附其它污染物(如多环芳烃类、重金属等)，可以通过呼吸作用，夹带所吸附的有毒物质进入人体，从而引起呼吸系统哮喘以及心血管病、癌症等疾病的发生，危害人类健康。此外，大量的黑碳气溶胶可明显地降低大气能见度;沉降附着在建筑物表面会破坏建筑物外观;沉降到植物叶面会阻滞植物呼吸和光合作用从而降低农作物产量等。

黑碳，又一个气候"捣蛋鬼"

当各国政要齐聚哥本哈根商议如何"收拾"二氧化碳、甲烷等温室气体的过度排放时，一群悬浮在半空的黑色颗粒物也正以某种神秘的方式跟地球气候"捣蛋"。

一项由中国科学院和美国国家宇航局科学家合作完成的最新研究表明，随雪花从天而降的黑碳加速了青藏高原冰川的融化;而且，融化的雪水并不能带走黑碳，"世界屋脊"的命运将因黑碳的积累而不断恶化。

主持这项研究的中科院青藏高原研究所研究员徐柏青说，最近20年，青藏高原冰川开始融化的时间明显提前，而融化的持续时间更长，这其中，天生吸热的黑碳难辞其咎。

5支冰芯还原黑碳时空曲线

漂浮空中的黑碳，是地球上含碳物质不完全燃烧的产物。火山爆发、森林大火冒出的黑烟中有它，煤、石油、秸秆等化石燃料及生物质的燃烧，也增加着它的排放。

黑碳通常"游走"于距离地面2-5公里的高空，不断"加热"着大气，海拔五六千米的青藏高原恰好处于这团"热气"的包围之中。

要近距离观察这种加热效应并不容易，但降雪会将黑碳从云端带入人间，沉积于白雪皑皑的崇山峻岭。此次，科学家从青藏高原的不同方位分别钻取了5支冰芯，分析其中深浅不一的冰层成分，结合大气环流规律追踪黑碳来源，还原了近60年来黑碳含量的时空曲线--上世纪五六十年代，欧洲的黑碳排放对青藏高原西北部冰川的融化有相当"贡献";八十年代中期以来，来自南亚的黑碳在青藏高原东南部大量"集结"，以几倍于过去的力道"侵蚀"着冰川。

"虽然我们尚无法断言黑碳的融雪作用到底有多强，但国际同行的现场观测实验证明，随着黑碳的沉降累积，原本反光的白雪会'吃'进更多阳光。"让徐柏青不安的是，黑碳的"破坏力"会随着冰雪消融而不断增强，当冰川表层的新鲜降雪流失殆尽，黑碳会顺势溜入下一层积雪，继续"搞破坏"。

黑碳气溶胶来源可分为自然源和人为源两种。火山爆发、森林大火等自然现象可以造成部分黑碳气溶胶排放，但由于此类自然现象的发生具有一定的区域性和偶然性，在区域或全球范围内，其对大气中黑碳气溶胶浓度的长期背景值变化贡献不大，相反，人为源排放具有广泛性和持续性。尤其是自工业革命以来，世界人口数量快速增长，人类大量使用煤、石油等化石燃料，出于农业目的的生物焚烧也大大增加，进而造成黑碳气溶胶排放量的持续增加，另外由汽车尾气带来的黑碳气溶胶排放也成为大气中尤其是城市区域大气中黑碳气溶胶的重要来源。

黑碳气溶胶在大气中浓度较低，在大气气溶胶成分中所占比例也比较小，一般占百分之几或十几，在全球的浓度分布也具有明显的差别，一般情况下，黑碳气溶胶浓度城市地区高于乡村地区，大陆区域高于海洋区域，北半球高于南半球地区。