木质素制备燃料电池阴极电催化炭材料研究(Ⅲ)——改性酶解木质素炭的微观结构演变

编号 zgly0001741917

文献类型 期刊论文

文献题名 木质素制备燃料电池阴极电催化炭材料研究(Ⅲ)——改性酶解木质素炭的微观结构演变

作者 左宋林  金凯楠  桂有才  申保收  王珊珊  杨梦梅 

作者单位 南京林业大学化学工程学院  陕西省地表系统与环境承载力重点实验室  西北大学城市与环境学院/地表系统与灾害研究院 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2021,41(6)

页码 19-26

年份 2021 

分类号 TQ35 

关键词 木质素  炭材料  电催化  尿素  三聚氰胺  微观结构 

文摘内容 为了研究木质素基炭微观结构演变规律,以阔叶材酶解木质素及其尿素改性和三聚氰胺改性木质素为原料,在300~900℃之间炭化制备木质素基炭。采用X射线衍射、氮气吸附/脱附等温线、电阻率测试和扫描电镜分析了木质素基炭的微观结构、导电性和孔隙结构,全面分析了改性处理对木质素基炭的微观结构和孔隙结构演变过程的影响。研究结果表明:不管木质素是否改性,当炭化温度从600℃升高到700℃时,木质素基炭的导电性急剧提高,并从绝缘体转变为半导体,木质素基炭的类石墨微晶结构快速发展。然而,尿素和三聚氰胺改性导致类石墨微晶中碳网平面层间距的缩小,且氮含量越高的三聚氰胺改性变化更加明显;同时可以明显提高炭化温度低于700℃时炭化得到的木质素基炭的导电性,并降低炭化温度高于700℃时炭化得到的炭的导电性。非常突出的是,尿素和三聚氰胺改性显著阻碍了木质素基炭孔隙结构的发展,甚至完全抑制了微孔的形成。在700℃下制得的未改性、尿素改性和三聚氰胺改性木质素基炭的比表面积分别为524、102和69 m^(2)/g。