Fe³⁺掺杂活化木质素基木材陶瓷的制备及电化学性能

来源期刊：材料导报2019年第20期

论文作者：计晓琴 孙德林 余先纯 郝晓峰 陈新义 朱志红

文章页码：3390 - 6802

关键词：黑液木质素;Fe³⁺掺杂;活化木材陶瓷;电化学性能;

摘    要：以造纸黑液提取的木质素为前驱体,柠檬酸铁（FeC₆H₅O₇）为催化剂,在1 200℃下保温烧结2 h,再以氢氧化钾（KOH）为活化剂,在800℃下活化1. 5 h制备木材陶瓷碳电极材料。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附法（BET）、恒电流充放电以及循环伏安法等考察木材陶瓷的物相构成、比表面积、孔结构以及电化学性能。结果表明,当柠檬酸铁与木质素的质量比为1∶1时,活化木质素基木材陶瓷具有良好的石墨化特性,其比表面积可达712. 59 m²/g,且孔径主要分布在1. 64 nm。同时,用该木材陶瓷所制备的电极材料在无机体系（6 mol/L KOH）中比电容可达115. 6 F/g,经过2 500次循环充放电之后其比电容保持率达75. 2%,表现出良好的电化学性能,具有作为理想电化学电容器的电极材料的潜能。