基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究

郑修成 冯翠宁 朱艳萍 李宁 关新新

引用本文: 郑修成, 冯翠宁, 朱艳萍, 李宁, 关新新. 基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究[J]. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2019, 32(1): 102-106.   doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.01.017 shu
Citation:  ZHENG Xiucheng, FENG Cuining, ZHU Yanping, LI Ning and GUAN Xinxin. Synthesis,Characterization and Capacitive Properties of Porous Carbon Materials Derived from Corn Stalk Biomass Waste[J]. Journal of Xinyang Normal University (Natural Science Edition), 2019, 32(1): 102-106.   doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.01.017 shu

基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究

    作者简介: 郑修成(1974-),男,河南兰考人,教授,博士,硕士生导师,主要材料电化学和多相催化等研究.;
  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(U1304203);河南省自然科学基金项目(162300410258);河南省高等学校重点科研项目(16A150046)

  • 中图分类号: O646.7

摘要: 以玉米秸秆为碳源、ZnCl2为刻蚀剂,通过调控玉米秸秆与ZnCl2的相对用量得到一系列多孔碳材料(YAC-x).利用XRD、Raman、XPS、TEM、N2 adsorption-desorption等手段对其进行表征,并利用三电极超级电容器体系测试其电化学性能.结果表明,与未经刻蚀的玉米秸杆碳(YC)相比,所制多孔碳材料具有更丰富的孔结构及更为优异的超级电容性能,其中YAC-4最为突出,当电流密度为1 A/g时,比电容为236.8 F/g,这是源于其大的孔容(Vp=1.11 cm3/g)和高比表面积(SBET=2060 m2/g).

English

    1. [1]

      ZHANG Lei, HU Xiaosong, WANG Zhenpo, et al. A review of supercapacitor modeling, estimation, and applications:A control/management perspective[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2018, 81(2):1868-1878.

    2. [2]

      GONZALEZ A, GOIKOLEA E, BARRENA JA, et al. Review on supercapacitors:Technologies and materials[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2016, 58:1189-1206.

    3. [3]

      刘诗涵,周羽生,许振华,等.基于超级电容蓄能的永磁同步海上风电低电压穿越研究[J].电力系统保护与控制,2018,46(5):9-15.
      LIU Shihan, ZHOU Yusheng, XU Zhenhua, et al. Research on low-voltage ride through capability of permanent magnetic synchronous offshore wind power based on super-capacitor energy storage[J].Power System Protection and Control, 2018, 46(5):9-15.

    4. [4]

      赵雪,邱平达,姜海静,等.超级电容器电极材料研究最新进展[J].电子元件与材料,2015, 34(1):1-8.
      ZHAO Xue, QIU Pingda, JIANG Haijing, et al. Latest research progress of electrode materials for supercapacitor[J]. Electronic Components & Materials, 2015, 34(1):1-8.

    5. [5]

      SU Xiaoli, FU Lin, CHENG Mingyu, et al. 3D nitrogen-doped graphene aerogel nanomesh:Facile synthesis and electrochemical properties as the electrode materials for supercapacitors[J]. Applied Surface Science, 2017, 426:924-932.

    6. [6]

      SU Xiaoli, CHEN Jingran, ZHENG Guangping, et al. Three-dimensional porous activated Carbon derived from loofah sponge biomass for supercapacitor applications[J]. Applied Surface Science, 2018, 436:327-336.

    7. [7]

      樊阳,刘培芳,崔影.球形多孔氧化钴/碳复合材料的制备及电容性能研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2015,28(4):533-537.FAN Yang, LIU Peifang, CUI Ying. Preparation and capacitive properties of spherical porous Co3O4/C composite material[J]. Journal of Xinyang Normal University (Natural Science Edition), 2015,28(4):533-537.

    8. [8]

      LIU Xinyue, WANG Jianxing, YANG Guowei. Amorphous nickel oxide and crystalline manganese oxide nanocomposite electrode for transparent and flexible supercapacitor[J]. Chemical Engineering Journal, 2018, 347:101-110.

    9. [9]

      张明.聚苯胺/酚醛树脂基活性炭复合材料的制备及表征[J].当代化工,2018, 47(2):268-271.
      ZHANG Ming. Preparation and characterization ofpolyaniline/phenolic resins-based activated carbon composite materials[J]. Contemporary Chemical Industry, 2018, 47(2):268-271.

    10. [10]

      LEI D Y, SONG K H, LI X D, et al. Nanostructured polyaniline/kenaf-derived 3D porous carbon materials with high cycle stability for supercapacitor electrodes[J]. Journal of Materials Science, 2017, 52(4):2158-2168.

    11. [11]

      周凤羽.基于生物质的纳米孔碳复合材料的制备及电容性能研究[D].上海:上海交通大学,2015.ZHOU Fengyu. Synthesis and electrochemical capacitance of biomass-derived nanoporous carbon composites[D]. Shanghai:Shanghai Jiao Tong University, 2015.

    12. [12]

      ENOCK T K, KING'ONDU C K, POGREBNOI A, et al. Status of biomass derived carbon materials for spercapacitor application[J]. International Journal of Electrochemistry, 2017:6453420.

    13. [13]

      SU Xiaoli, CHENG Mingyu, FU Lin, et al. Superior supercapacitive performance of hollow activated carbon nanomesh with hierarchical structure derived from poplar catkins[J]. Journal of Power Sources, 2017, 362:27-38.

    14. [14]

      CHEN Chong, YU Dengfeng, ZHAO Gongyuan, et al. Three-dimensional scaffolding framework of porous carbon nanosheets derived from plant wastes for high-performance supercapacitors[J]. Nano Energy, 2016, 27:377-389.

    15. [15]

      SU Xiaoli, JIANG Shuai, ZHENG Guangping, et al. High-performance supercapacitors based on porous activated carbons from cattail wool[J]. Journal of Materials Science, 2018, 53(12):9191-9205.

    1. [1]

      郑修成 . 基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2018, (): -.

    2. [2]

      郑修成冯翠宁朱艳萍李宁关新新 . 基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2019, 32(1): -.

    3. [3]

      樊阳刘培芳崔影 . 球形多孔氧化钴/碳复合材料的制备及电容性能研究. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2015, 28(4): 533-537. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2015.04.017

    4. [4]

      方林霞邱艳翟田莉王凡周慧 . Ni(OH)2-VS2纳米复合材料的制备及在超级电容器上的应用. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2017, 30(1): 109-113. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2017.01.024

    5. [5]

      廖薇刘强 . 球形电容器的最佳尺寸设计. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2005, 18(3): 271-273.

    6. [6]

      周胜海郭淑红 . 抑制△I噪声的去耦电容器应用技术. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2006, 19(2): 195-198.

    7. [7]

      陈玲莫岳平徐瑛瑛 . 基于过零点投切的智能电力电容器设计. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2014, 27(1): 115-118. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2014.01.030

    8. [8]

      王海波李阳许梦婷董高丽白宏宇 . 基于多孔碳纳米微球的电化学传感器用于检测4-氨基苯酚. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2017, 30(4): 596-599. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2017.04.018

    9. [9]

      何 琴李卫朋蔡金阳黄保军 . 生物模板辅助制备氧化锌及其光学性质研究. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2016, 29(2): 225-228. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2016.02.017

    10. [10]

      宋安东王明道任天宝谢慧张世敏 . 秸秆双酶糖化条件试验研究. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2006, 19(2): 181-184.

    11. [11]

      刘万代程国强赵然花 . 秸秆覆盖对油菜产量的影响. 信阳师范学院学报(自然科学版), 1997, 10(4): 78-80.

    12. [12]

      . 乙醇介质中生物质基糠醛一锅三步法制备γ-戊内酯的研究. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2017, 30(3): 517-517.

    13. [13]

      朱亚利饶本强余亚军谢阳阳刘冰薛慧赵潘玉 . 苔藓水提液对玉米和小麦种子萌发的化感效应. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2018, 31(2): 203-207. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2018.02.007

    14. [14]

      沈久明毛泽宇 . 膨润土多孔有机改性及其影响因素. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2006, 19(4): 473-475.

    15. [15]

      董建军李刚王兵 . 超级课件的设计与实现. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2001, 14(1): 118-121.

    16. [16]

      邵晨卫应亮黄克靖 . 多壁纳米碳管修饰玻碳电极伏安法测定色氨酸. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2008, 21(3): 427-429.

    17. [17]

      赵德新,梁本国,黄本胜 . 河南省主要玉米杂交种籽粒蛋白质脂肪含量及影响因素的分析. 信阳师范学院学报(自然科学版), 1994, 7(2): 198-205.

    18. [18]

      时文中李冠峰赵永和朱国才 . 氯化铵氯化氧化镧氧化铈混合物及其动力学. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2005, 18(2): 155-158.

    19. [19]

      李明军杜建芬杨志兴樊建明 . 储层多孔介质中烃类液体非平衡吸附实验研究. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2010, 23(2): 234-236.

    20. [20]

      封惠侠 . 等物质的量规则的应用. 信阳师范学院学报(自然科学版), 1995, 8(3): 304-309.

  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  33
  • PDF下载量:  4
  • 引证文献数: 0
文章相关
  • 收稿日期:  2018-06-18
  • 录用日期:  2018-10-16
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

基于生物质废料玉米秸秆多孔碳的合成、表征及电容性能研究

    作者简介:郑修成(1974-),男,河南兰考人,教授,博士,硕士生导师,主要材料电化学和多相催化等研究.
  • 郑州大学 化学与分子工程学院, 河南 郑州 450001
基金项目:  国家自然科学基金项目(U1304203);河南省自然科学基金项目(162300410258);河南省高等学校重点科研项目(16A150046)

摘要: 以玉米秸秆为碳源、ZnCl2为刻蚀剂,通过调控玉米秸秆与ZnCl2的相对用量得到一系列多孔碳材料(YAC-x).利用XRD、Raman、XPS、TEM、N2 adsorption-desorption等手段对其进行表征,并利用三电极超级电容器体系测试其电化学性能.结果表明,与未经刻蚀的玉米秸杆碳(YC)相比,所制多孔碳材料具有更丰富的孔结构及更为优异的超级电容性能,其中YAC-4最为突出,当电流密度为1 A/g时,比电容为236.8 F/g,这是源于其大的孔容(Vp=1.11 cm3/g)和高比表面积(SBET=2060 m2/g).

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (15) 相关文章 (20)

目录

/

返回文章

本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发 技术支持: info@rhhz.net   百度统计