木质素制备燃料电池阴极电催化炭材料研究(Ⅳ)——材料的制备及其催化氧气还原性能

编号 zgly0001741918

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(Ⅳ)——材料的制备及其催化氧气还原性能

作者 金凯楠  左宋林  桂有才  申保收  王珊珊  崔难难 

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 27-35

年份 2021 

分类号 TQ35 

关键词 木质素  活性炭  电催化  氧气还原  三聚氰胺 

文摘内容 在对酶解木质素以及尿素、三聚氰胺改性木质素的热解过程、木质素基炭的化学结构和微观结构等系列研究基础上,采用木质素改性、炭化和氨气活化等过程制备了木质素基活性炭,运用氮气吸附法、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和电化学等方法分析了木质素基活性炭的孔隙结构、表面化学结构与电催化氧气还原反应(ORR)的催化性能。研究结果表明:以酶解木质素为原料,通过含氮化合物改性、炭化和高温氨气活化能够制备出ORR电催化性能优良的木质素基活性炭。采用含氮化合物改性和氨气活化的方法,可以有效调控木质素基活性炭的孔隙结构,以及吡啶氮(N-6)、吡咯氮(N-5)和季氮(N-Q)等含氮基团含量,从而达到调控木质素基活性炭的ORR电催化性能的目的。木质素经三聚氰胺改性、800℃炭化、950℃氨气活化制得的活性炭L-M-800-NH_(3)-950比表面积为1304 m^(2)/g,微孔(0.438 cm^(3)/g)和中孔(0.302 cm^(3)/g)结构发达,含氮量为6.82%,季氮基团为64.8%,电催化性能与商业20%Pt/C材料接近。