乙醇溶剂热法制备杨絮衍生多孔碳及其吸附性能
丁佩佩, 段晶莹, 徐浩然, 方馨茹, 刘星雨, 闫俊涛, 王春蕾
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250370
以杨絮(PC)为原料,采用乙醇溶剂热法对其进行预处理,再进行碳化,制备了高比表面积的杨絮衍生多孔碳(DPCC),并研究了其对染料的吸附性能及动力学性能。通过单因素实验优化工艺参数,确定最佳预处理条件(液固比为17 mL·g-1、200 ℃处理2 h),在此条件下制备的DPCC-10比表面积达到518 m2·g-1。结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)光谱、扫描电镜(SEM)和N2吸附-脱附测试等表征手段,证实预处理过程能够有效去除木质素和半纤维素等,形成丰富的多级孔道结构。吸附实验表明,DPCC-10对亚甲蓝(MB)的最大吸附量达到385.71 mg·g-1,优于多数报道的生物质衍生吸附剂。DPCC-10对染料的吸附过程满足准二级动力学方程,表明该吸附以化学吸附为主。经过4次吸附-脱附循环后,DPCC-10对MB的吸附容量仍保持初始值的92.01%,表明材料具有优异的可再生性能。
关键词: 杨絮, 生物质多孔碳, 吸附, 动力学
再生纤维素与氧化还原石墨烯复合薄膜在湿气发电与镁空气电池协同发电上的应用
雷丽莎, 雍玮, 陈怡婷, 王奕博, 黄文潮, 赵俊焕, 翟忠杰, 丁杨彬
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240202
设计了一种绿色的再生废纸纤维素(RCewp)与氧化还原石墨烯(rGO)复合的薄膜(RCewp/rGO)并将其作为活性材料,其在7 000 s的循环中稳定输出的最大峰值电流为10 μA,且在100 Ω负载下的输出功率最高可达2.34 μW·cm-2。同时,研究表明金属集流体对湿气发电的影响显著,其中不锈钢集流体在70%的相对湿度(RH)条件下,产生的开路电压最大可达53 mV,因为集流体的氧化还原反应在湿气作用下增强了电流和电压的输出。此外,该湿气发电薄膜与镁空气电池结合时表现出优异的性能:在50%RH下,RCewp/rGO电极能够产生高达1.37 V的开路电压(Voc)和0.132 mA·cm-2的短路电流密度;当RH升高至90%时,开路电压进一步增大至1.57 V,短路电流密度达到64.2 mA·cm-2。而对于未与湿气发电薄膜相连的Mg-滤纸-Ni电极,其输出功率和短路电流密度仅为3.76×10-4 mW和0.306 μA·cm-2。
关键词: 湿气发电, 镁空气电池, 协同发电, 再生纤维素

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