碳材料由于具有比表面积高、孔结构可控、掺杂组分可调、化学稳定性高等特点,被广泛应用于多相催化、吸附分离、能源利用等领域。由于来源广泛,价格低廉等特点,生物质作为碳源制备纳米碳材料已经逐渐成为研究热点。
我们近期以玉米、花椰菜花序为碳源制备氮掺杂多孔纳米碳材料,重点研究了生物质碳材料在电化学储能和碳捕获应用中的性能。结果发现,超级电容发现单位比表面积上的比容量与表面氮含量在不同电流密度下均成线性单调递增关系,且低电流密度下掺氮对材料的本征电容影响更为明显。用于CO2吸附,则发现单位体积微孔中的CO2吸附量(y,mmol/cm3)与表面氮含量(x,at%)具有良好的线性关系(y=0.90+6.84x,r2=0.85)研究表明,材料的结构、组成与电化学、吸附性能之间具有一定的数学关系,这为设计高性能的多孔掺杂碳材料提供了有益指导(Langmuir, 2016, 32, 8042;宁波大学学报(理工版), 2017, 30, 60;J. Nanopart. Res., 2018, 20, 15)。

爆米花衍生含氮多孔碳用于超级电容和气体吸附
(新能源所 谌春林)
