近日,中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所種植廢棄物清潔轉化與高值利用團隊揭示了秸稈焦油通過聚合改性來制備儲能碳材料的合成路徑與調控機制,為秸稈高值利用提供新視角。
焦油作為秸稈等生物質熱解炭化過程中的副產物,具有碳含量高、易聚合等特點,適于調控合成多孔碳材料,但焦油聚合成炭的機理和孔隙的調控規律仍不清楚。
該研究提出焦油聚合協同活化摻氮來制備多孔儲能碳材料的合成策略,研究發現,尿素和氫氧化鉀的協同作用對氮元素摻雜和微介孔形成發揮了重要作用,并表現出優異的儲能特性,在三電極體系下最高比電容為309.5法拉/克,如果進行產業化應用,可以產生可觀的經濟效益。該研究為秸稈高價值利用提供了新路徑和理論支持。
該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目資助,相關研究成果發表在《生物炭(Biochar)》上。