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  【技术推荐】生物质基氮掺杂多孔碳材料制备技术简介

(一)技术描述
        新型碳材料的设计是当前材料科学研究的一个热点,碳材料可广泛应用于传感、催化、储能、环境修复等领域。传统制备碳材料的原料都是以化石资源为主,但随着化石能源的大量消耗,环境问题也变得日益突出。因此,开展以可再生的、廉价的、绿色环保的生物质为原料制备碳材料的研究具有重要的意义,也是可持续和绿色化学的目标和方向。
        基于此科研人员立足于新疆资源转化,以新疆丰富的棉花短绒为原料,设计开发了新型碳纤维和功能型氮掺杂多孔碳材料。这种以植物基可再生资源为原料,工艺简单,结构可控,超高比表面积的氮掺杂多孔碳材料在能源和环境领域有着较好的应用前景。
        该技术以价格低廉的纤维素氨基甲酸酯为原料(棉花短绒),尿素为氮源,与氢氧化钠溶液混合均匀、干燥后形成溶胶,后经高温煅烧后制备出高比表面积、大孔容、多孔结构的生物质基氮掺杂多孔碳。
        该材料孔隙结构可调,具有超高的比表面积,比表面积达到3700m2/g,氮含量达到7.7%;
        该材料制备的超级电容器,具有优异的循环稳定性,循环5000次后比电容容量仍可保持初始容量的93-95%,同时具有优异的倍率特性;
        制备的氮掺杂多孔碳具有优异的染料吸附性能,对亚甲基蓝的吸附容量达到1551mg/g。 

(二)应用领域
        可用于电化学材料超级电容器中和对亚甲基蓝染料污染物的吸附应用。

(三)推广及合作方(模)式
        合作开发或技术转让。


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