木棉及柳絮纖維基生物質(zhì)多孔碳制備及電化學(xué)儲能與CO2捕獲的研究.pdf

1、多孔碳因其多孔結(jié)構(gòu)特征，在電化學(xué)儲能以及氣體吸附中具有重要的應(yīng)用。生物質(zhì)材料具有來源廣、可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于多孔碳制備的原材料。文獻(xiàn)報(bào)道，對生物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)試劑處理(H2O2、NaOH和NaOCl等)可以改善它們的親水性，修飾微觀結(jié)構(gòu)與表面形貌，改變表面化學(xué)官能團(tuán)與組成成分，這些改變可能會對來源于這些處理后的生物質(zhì)的多孔碳的結(jié)構(gòu)、組成以及性能產(chǎn)生一定的積極影響。然而，目前對此方面的研究鮮有報(bào)道。
　　(1)采用H2O2、EDT

2、A-K預(yù)處理木棉纖維，而后經(jīng)過碳化、KOH活化的方法得到了木棉基多孔碳。與來源于沒有經(jīng)過預(yù)處理的木棉基多孔碳相比較，這些預(yù)處理木棉基多孔碳樣品具有更高的電性能與CO2吸附性能。這歸因于其更高的微孔比表面積(1748m2g-1)，豐富的氧雜原子以及獨(dú)特的微米片狀結(jié)構(gòu)。其中，堿碳比為4的預(yù)處理木棉基多孔碳樣品展示了優(yōu)異的電化學(xué)性能。在6M KOH電解液中，三電極體系下，分別在0.1和40Ag-1展現(xiàn)了空前的比電容645和322Fg-1;在二

3、電極體系下，0.1和50Ag-1，分別具有365Fg-1(238Fcm-3)，258Fg-1(168Fcm-3)的比電容。另外，堿碳比為3的預(yù)處理木棉基多孔碳樣品展示了6.32mmol g-1(27.81wt.％)的CO2吸附量。
　　(2)以生物質(zhì)柳絮纖維為原材料，采用與上述同樣的方法制備了柳絮基多孔碳。研究表明，預(yù)處理可以提高樣品表面O-I含量占比，提高比表面積，增大中孔含量。因此多孔碳在超級電容器中的電性能得到了改善。堿碳比