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Phosphoric Acid-assisted Pretreatment Strategy for the Rational Synthesis of Lignin-derived Hierarchical Porous Carbon Toward High-performance Supercapacitors 下载免费PDF全文
In this article, a facile two-step activation method, coupled with phosphoric acid (H3PO4)-assisted pretreatment and followed KOH activation, was reported for constructing hierarchical porous carbon (HPC) materials derived from lignin. The introduction of H3PO4, cross-linked with lignin sources generated phosphate (and/or polyphosphate) ester groups throughout the lignin structure, which endowed the pre-activated intermediate char (IC) with a hierarchical porous structure. Such phosphate esters contributed to the multi-scale pore structure within the pre-activated IC, which was beneficial for the uniform distribution and impregnation of subsequent KOH activators, thus leading to the formation of HPC materials. The as-prepared HPC exhibited a large specific surface area (SSA) of 1345.1 m2/g, which ensures the accessibility of the ion diffusion pathways. The supercapacitors integrated with HPC delivered a high specific capacitance of 241 F/g (in a three-electrode system) and outstanding rate capability with an 80.9% capacitance retention from 0.5 A/g to an ultra-high current density of 50 A/g. 相似文献
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硅负极具有高比容量的显著优势,其理论比容量(4 200 mA∙h/g)达到传统石墨负极的10倍以上,被认为是锂离子电池最有潜力的负极之一。然而,硅负极存在导电性较差、充放电过程中体积膨胀巨大等诸多问题,导致其循环性能较差,限制了大规模实际应用。本文提供了一种高性能硅负极的制备方法及应用,通过将硅负极分散在多级孔碳中,连同黏结剂聚丙烯腈涂覆在集流体上,再对极片进行热处理实现聚丙烯腈碳包覆,有效提高电极的整体导电性并能为巨大的体积变化提供空间,从而提升硅负极的大倍率性能和循环稳定性。 相似文献
6.
Synthesis of Hierarchical 4H/fcc Ru Nanotubes for Highly Efficient Hydrogen Evolution in Alkaline Media 下载免费PDF全文
Hierarchical metal nanostructures containing 1D nanobuilding blocks have stimulated great interest due to their abundant active sites for catalysis. Herein, hierarchical 4H/face‐centered cubic (fcc) Ru nanotubes (NTs) are synthesized by a hard template‐mediated method, in which 4H/fcc Au nanowires (NWs) serve as sacrificial templates which are then etched by copper ions (Cu2+) in dimethylformamide. The obtained hierarchical 4H/fcc Ru NTs contain ultrathin Ru shells (5–9 atomic layers) and tiny Ru nanorods with length of 4.2 ± 1.1 nm and diameter of 2.2 ± 0.5 nm vertically decorated on the surface of Ru shells. As an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction in alkaline media, the hierarchical 4H/fcc Ru NTs exhibit excellent electrocatalytic performance, which is better than 4H/fcc Au‐Ru NWs, commercial Pt/C, Ru/C, and most of the reported electrocatalysts. 相似文献
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Kihong Lee Sebastian F. Maehrlein Xinjue Zhong Daniele Meggiolaro Jake C. Russell Douglas A. Reed Bonnie Choi Filippo De Angelis Xavier Roy Xiaoyang Zhu 《Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)》2019,31(36)
The coupling of phonons to electrons and other phonons plays a defining role in material properties, such as charge and energy transport, light emission, and superconductivity. In atomic solids, phonons are delocalized over the 3D lattice, in contrast to molecular solids where localized vibrations dominate. Here, a hierarchical semiconductor that expands the phonon space by combining localized 0D modes with delocalized 2D and 3D modes is described. This material consists of superatomic building blocks (Re6Se8) covalently linked into 2D sheets that are stacked into a layered van der Waals lattice. Using transient reflectance spectroscopy, three types of coherent phonons are identified: localized 0D breathing modes of isolated superatom, 2D synchronized twisting of superatoms in layers, and 3D acoustic interlayer deformation. These phonons are coupled to the electronic degrees of freedom to varying extents. The presence of local phonon modes in an extended crystal opens the door to controlling material properties from hierarchical phonon engineering. 相似文献
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以四头聚季铵盐为模板合成的多级孔ZSM-5分子筛为载体、Pd为金属组分制备新型介孔分子筛基Pd催化剂,考察其对4,6-二甲基二苯并噻吩的加氢脱硫活性,并与其他催化剂进行对比。结果表明,与常规ZSM-5分子筛基Pd催化剂和γ-Al_2O_3基Pd催化剂相比,以多级孔ZSM-5分子筛为载体制备的Pd催化剂表现出更高的加氢脱硫活性。该催化剂同时具有介孔和B酸中心,为4,6-二甲基二苯并噻吩的异构化和脱硫反应提供了更多的活性中心,使其能够发生甲基异构化反应,生成3,6-二甲基二苯并噻吩后进行氢解脱硫。 相似文献
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以乙二醇为溶剂,KAc为助剂,采用溶剂热法合成多级ZnO微球。通过改变反应温度来调控ZnO微球形貌,并对合成的ZnO微球进行XRD、SEM、PL和UV-Vis DRS等表征分析。结果表明,合成的ZnO为六方纤锌矿晶体结构,由短纳米棒自组装成多级微球。在紫外-可见光照射下,ZnO表现出优异的光催化降解苯酚活性,180℃合成的ZnO样品光催化活性明显优于其他温度合成的样品。用0.1 g的ZnO降解100 mL浓度为5 mg·L~(-1)的苯酚溶液,光照150 min降解率达94.5%。多级ZnO微球光催化性能的提高可推测为较窄的禁带宽度(3.08 eV)有利于吸收光子,较小的晶粒尺寸(25.38 nm)、粗糙的表面以及中空结构有利于反应液与催化剂表面的充分接触。此外,由捕获实验证实光催化降解苯酚的机理是羟基(·OH)为主要的活性自由基,在苯酚降解过程中起主要作用。 相似文献