铜盐辅助木质素基碳气凝胶的快速制备及其电化学性能研究

作者：张依依; 娄瑞; 曹启航; 牛涛嫄; 张斌; 尉国栋; 陈海峰

来源：中国造纸学报, 2023, 38(03): 97-103.

• 纳米木质素
• 碳气凝胶
• 催化
• 电化学

本研究提出了一种铜盐辅助纳米木质素基气凝胶的快速合成方法，实现了具有显著微孔特征和三维（3D）互联结构的碳气凝胶制备。以绿色低共熔溶剂（DES）为反应溶剂，原位添加铜盐催化剂，快速合成了纳米木质素基碳气凝胶前驱体（LRF），经过高温一步热解处理得到木质素基碳气凝胶（LRFC）。研究结果表明，铜盐的原位掺杂加快了胶体形成的反应速率，缩短了LRF的成胶时间。其中，Cu（NO3）2的原位催化效果最好，可使得LRF凝胶点缩短至2.5 h；同时，其相应的碳气凝胶（N-LRFC）的微孔率高达94.44%，孔径集中分布在1 nm；在电流密度为0.5 A/g时，N-LRFC的比电容最高可达347.6 F/g，表现出优异的电化学性能，且在电化学过程中其扩散控制占主导地位。

• 单位
  陕西科技大学; 浙江大学; 机电工程学院