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

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。