生物质衍生活性碳中的溶剂效应:对它们的兴奋剂/功能化对潜在的储存应用的新见解
Alessia Marino1,2, Carlo Poselle Bonaventura3,4, Sara Sciarretta1
1Department of Physical and Chemical Sciences, University of L'Aquila, Via Vetoio, L'Aquila I-67100, Italy.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|May 14, 2025
概括
温和的溶剂处理可以修改生物质衍生的活性碳 (ACs) 以储存. 托卢和异醇增强了微孔性和吸附效率,为苛刻的热方法提供了更绿色的替代方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 来自生物质的活性炭 (AC) 对于 (H2) 储存至关重要.
- 目前的修改方法通常需要恶劣的条件,从而损害碳结构和性能.
- 开发更温和的修改技术对于高效和可持续的H2储存至关重要.
研究的目的:
- 在温和条件下研究不同溶剂对ACs结构和质感特性的影响.
- 评估溶剂处理对增强H2储存应用中的AC的潜力.
- 探索更绿色的替代方案,以高能耗的热处理,AC修改.
主要方法:
- 用多烯 (TOL),四基 (THF) 和异醇 (IPA) 等溶剂在353K处处理了AC,持续时间不同.
- 进行了结构和纹理分析,以评估微孔性,表面积 (SBET) 和化学功能化的变化.
- 测量了吸收和吸附效率,以评估储存性能.
主要成果:
- 溶剂处理显著影响了AC微孔性,SBET和化学功能.
- 托卢和IPA处理导致框架重组,随着时间的推移增强微孔性和存储能力.
- THF处理降低了纹理特性和热稳定性,而氧气存在则诱导了功能组和结构不稳定性.
- 选择的TOL和IPA处理方法显示,尽管总体H2吸收减少,但吸附效率 (H2吸收/SBET) 得到改善.
结论:
- 溶剂的选择和治疗的持续时间是修改H2储存的AC的关键因素.
- 温和的溶剂处理,特别是TOL和IPA,为交流功能化提供了一个有希望的,节能的方法.
- 这项研究表明了可持续修改生物质衍生AC的可行途径,增强它们对H2储存应用的潜力.
