納米碳溶膠特性

納米碳溶膠碳粒徑10-100nm，呈球狀分散體，具有極大的比表面積和極高的比表面能、表面選擇吸附性、優(yōu)異的導電性;具有量子尺寸效應和宏觀量子遂道效應;具有優(yōu)良的環(huán)境穩(wěn)定性，在高溫條件下仍具有高強、高韌等奇異性;親水性極強，在水中的分散性極好，在常溫常壓下存放三年不發(fā)生團聚。

納米碳溶膠的應用--二次電池

鉛酸蓄電池

添加納米碳溶膠電池活化劑的鉛酸電池，在電場的作用下，活化劑中的碳顆粒均勻地吸附在極板表面形成保護膜，防止極板活性物質(zhì)脫落和極板硫化、極化、鉛枝晶化的形成;降低電池內(nèi)阻;提高鉛酸蓄電池活性物質(zhì)的利用率;提高電池能量密度等各項蓄電池性能。

功效:1、鉛酸蓄電池容量增加10%-20%

2、延長電池使用壽命一倍以上

3、提高電池充放電接受能力到15C(國標為3C)

4、節(jié)省充電時間50%

5、電荷保存能力28天達100%

6、低溫啟動能力低到-50°C。

經(jīng)篩選的廢舊鉛酸電池，添加納米碳溶膠電池活化劑后，在電場的作用下,活化劑的活性成份能固化極板;崩解不可逆硫酸鹽結晶;打通隔膜離子通道;激活電池的活性物質(zhì);降低電池內(nèi)阻，增進電池電化學反應。

功效:1、恢復電池容量90%以上

2、延長電池使用壽命1年以上

3、提高電荷保存能力

4、提高大電流充放接受能力

適用:普通用戶使用，電池容量在50%以上，直接添加即可修復。

專業(yè)店使用，電池容量在30%以上，配合各類充電儀。

納米碳溶膠電池活化劑中碳顆粒具有極大的比表面積和選擇吸附性，對堿金屬如鋰離子有強的相互作用。添加納米碳溶膠電池活化劑的電池，其容量顯著提高，充放電循環(huán)性能好。用作負極材料做成鋰電池的首次放電容量高達1800mAh/g，可逆容量為800mAh/g。

納米碳溶膠中碳顆粒導電性能好;比表面積大;比表面利用率可達100%，加入電容器使極限容量上升3-4個數(shù)量級，循環(huán)壽命在萬次以上(使用年限超過5年)。具有快速充放電特性，還可應用于大功率超級電容器，用作車輛的啟動、加速、爬坡時提高功率和剎車時回收能量的重要器件。

橡膠是一種伸縮性優(yōu)異的彈性體，但其綜合性能并不令人滿意。在普通橡膠中添加納米碳米溶膠，橡膠的強度、耐磨性和抗老化性等性能均超過高檔橡膠制品，如輪胎側(cè)面膠的抗折性能由原來的10萬次提高到50萬次以上。

納米碳溶膠是一種新型的碳納米材料，因有優(yōu)異的納米碳顆粒特性和溶膠的穩(wěn)定性，將會在石化、醫(yī)藥、環(huán)保、防毒防護、催化劑等領域得到廣泛應用。

黑碳氣溶膠具有較為特殊的物理化學性質(zhì)。黑碳氣溶膠具有多孔性，粒徑約在(0. 01~1) μm。在化學成分上非常接近于石墨,，在溫度高于400 ℃時才可以發(fā)生氧化。黑碳氣溶膠對可見光和部分紅外光譜有很強的吸收能力，它在大氣中的各種化學和光化學反應、非均相反應以及氣粒轉(zhuǎn)化過程中起著重要作用。

盡管黑碳氣溶膠在大氣氣溶膠成分中所占比例較小,一般占百分之幾到百分之十幾, 在大氣中濃度一般也較低。但它對環(huán)境的影響卻不容忽視，具體表現(xiàn)在兩個方面:

由于黑碳氣溶膠在從可見光到紅外的波長范圍內(nèi)對太陽輻射都有強烈的吸收效應, 所以對區(qū)域和全球氣候有著重要的影響。2000年的IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會)報告指出，黑碳氣溶膠能夠?qū)е抡妮椛鋸娖? 從而極大地減弱氣溶膠對地球的冷卻效果。部分學者的研究表明，減少黑碳和有機碳的排放比減少二氧化碳和甲烷的排放更能減慢全球變暖。

由于黑碳氣溶膠具有吸附性，黑碳氣溶膠的表面能夠吸附其它污染物(如多環(huán)芳烴類、重金屬等)，可以通過呼吸作用，夾帶所吸附的有毒物質(zhì)進入人體，從而引起呼吸系統(tǒng)哮喘以及心血管病、癌癥等疾病的發(fā)生，危害人類健康。此外，大量的黑碳氣溶膠可明顯地降低大氣能見度;沉降附著在建筑物表面會破壞建筑物外觀;沉降到植物葉面會阻滯植物呼吸和光合作用從而降低農(nóng)作物產(chǎn)量等。

黑碳，又一個氣候"搗蛋鬼"

當各國政要齊聚哥本哈根商議如何"收拾"二氧化碳、甲烷等溫室氣體的過度排放時，一群懸浮在半空的黑色顆粒物也正以某種神秘的方式跟地球氣候"搗蛋"。

一項由中國科學院和美國國家宇航局科學家合作完成的最新研究表明，隨雪花從天而降的黑碳加速了青藏高原冰川的融化;而且，融化的雪水并不能帶走黑碳，"世界屋脊"的命運將因黑碳的積累而不斷惡化。

主持這項研究的中科院青藏高原研究所研究員徐柏青說，最近20年，青藏高原冰川開始融化的時間明顯提前，而融化的持續(xù)時間更長，這其中，天生吸熱的黑碳難辭其咎。

5支冰芯還原黑碳時空曲線

漂浮空中的黑碳，是地球上含碳物質(zhì)不完全燃燒的產(chǎn)物。火山爆發(fā)、森林大火冒出的黑煙中有它，煤、石油、秸稈等化石燃料及生物質(zhì)的燃燒，也增加著它的排放。

黑碳通常"游走"于距離地面2-5公里的高空，不斷"加熱"著大氣，海拔五六千米的青藏高原恰好處于這團"熱氣"的包圍之中。

要近距離觀察這種加熱效應并不容易，但降雪會將黑碳從云端帶入人間，沉積于白雪皚皚的崇山峻嶺。此次，科學家從青藏高原的不同方位分別鉆取了5支冰芯，分析其中深淺不一的冰層成分，結合大氣環(huán)流規(guī)律追蹤黑碳來源，還原了近60年來黑碳含量的時空曲線--上世紀五六十年代，歐洲的黑碳排放對青藏高原西北部冰川的融化有相當"貢獻";八十年代中期以來，來自南亞的黑碳在青藏高原東南部大量"集結"，以幾倍于過去的力道"侵蝕"著冰川。

"雖然我們尚無法斷言黑碳的融雪作用到底有多強，但國際同行的現(xiàn)場觀測實驗證明，隨著黑碳的沉降累積，原本反光的白雪會'吃'進更多陽光。"讓徐柏青不安的是，黑碳的"破壞力"會隨著冰雪消融而不斷增強，當冰川表層的新鮮降雪流失殆盡，黑碳會順勢溜入下一層積雪，繼續(xù)"搞破壞"。

黑碳氣溶膠來源可分為自然源和人為源兩種?；鹕奖l(fā)、森林大火等自然現(xiàn)象可以造成部分黑碳氣溶膠排放，但由于此類自然現(xiàn)象的發(fā)生具有一定的區(qū)域性和偶然性，在區(qū)域或全球范圍內(nèi)，其對大氣中黑碳氣溶膠濃度的長期背景值變化貢獻不大，相反，人為源排放具有廣泛性和持續(xù)性。尤其是自工業(yè)革命以來，世界人口數(shù)量快速增長，人類大量使用煤、石油等化石燃料，出于農(nóng)業(yè)目的的生物焚燒也大大增加，進而造成黑碳氣溶膠排放量的持續(xù)增加，另外由汽車尾氣帶來的黑碳氣溶膠排放也成為大氣中尤其是城市區(qū)域大氣中黑碳氣溶膠的重要來源。

黑碳氣溶膠在大氣中濃度較低，在大氣氣溶膠成分中所占比例也比較小，一般占百分之幾或十幾，在全球的濃度分布也具有明顯的差別，一般情況下，黑碳氣溶膠濃度城市地區(qū)高于鄉(xiāng)村地區(qū)，大陸區(qū)域高于海洋區(qū)域，北半球高于南半球地區(qū)。