1成果简介

生物质是很有前途的多孔碳前体。然而，生物质组成和微观结构的复杂性可能导致生物质制备的多孔碳的质量重现性较差。开发可靠的制备生物质多孔碳的方法至关重要。本文，盐城工学院HuachenLiu等研究人员在《EnergyFuels》期刊发表名为“Nitrogen-DopedPorousCarbonDerivedfromCelluloseMicrofibersofRiceStrawforHigh-PerformanceElectrodesofSupercapacitors”的论文，研究以稻秆 微纤维为原料，制备一种氮掺杂多孔碳。

以 微纤维首先通过碱处理从稻草中提取。然后，通过水热处理 微纤维制备水炭。以K2CO3为活化剂，以CO(NH2)2为氮掺杂剂，经高温煅烧，最终得到氮掺杂多孔碳。所制备的碳材料具有超高的比表面积(约m2/g)和适度的氮掺杂(1.65atom%)。结果表明，稻草制备的多孔碳具有显著的比电容(0.5a/g时为.1F/g)和良好的速率能力(50a/g时为61.8%的电容保持能力)。此外，多孔碳具有良好的循环稳定性。10?次充放电循环后，电容损耗仅为4.6%。本研究为木质 生物质制备多孔碳提供了一种可靠的方法。

2图文导读

图1.NKRS的制备过程。

图2.制备样品的SEM图像：（a和e）通过水热处理稻草 微纤维获得的水炭，（b和f）RS，（c和g）KRS，和（d和h）NKRS。

图3.(a)稻草、从稻草中提取的 微纤维和通过水热处理 微纤维获得的水焦的FTIR光谱。(b)生稻草碳化产物、RS、KRS和NKRS的FTIR光谱。

图4.(a)RS、KRS和NKRS的XPS测量光谱。(b)N1s、(c)O1s和(d)C1sXPS光谱。

图5.在3MKOH中使用三电极配置测量的RS、KRS和NKRS的电化学性能

图6.NKRS的详细电容性能

3小结

综上所述，在稻草 微纤维为原料制备了一种新型的氮掺杂多孔碳。氮掺杂多孔碳具有优异的电容性能，在超级电容器电极中具有广阔的应用前景。具体来说， 微纤维的确定组成保证了水稻秸秆制备的多孔碳具有良好的可再生产性。本研究也为水稻秸秆的有效利用提供了一条有价值的途径。

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