One-pot synthesis of N-doped petroleum coke-based microporous carbon for high-performance CO2 adsorption and supercapacitors

微型多孔材料 石油焦 超级电容器 焦炭 吸附 化学工程 碳纤维 材料科学 比表面积 电化学 无机化学 化学 有机化学 催化作用 冶金 复合材料 电极 复合数 工程类 物理化学
作者
Wenfu Zhu,Xueying Wang,Fan Yao,Xiaohong Wang,Haoming Zheng,Guangzheng Ye,Hairong Cheng,Junliang Wu,Haomin Huang,Daiqi Ye
出处
期刊:Journal of Environmental Sciences-china [Elsevier BV]
卷期号:139: 93-104 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jes.2023.02.008
摘要

Waste resource utilization of petroleum coke is crucial for achieving global carbon emission reduction. Herein, a series of N-doped microporous carbons were fabricated from petroleum coke using a one-pot synthesis method. The as-prepared samples had a large specific surface area (up to 2512 m2/g), a moderate-high N content (up to 4.82 at.%), and high population (55%) of ultra-micropores (<0.7 nm). Regulating the N content and ultra-microporosity led to efficient CO2 adsorption and separation. At ambient pressure, the optimal N-doped petroleum coke-based microporous carbon exhibited the highest CO2 uptake of 4.25 mmol/g at 25°C and 6.57 mmol/g at 0°C. These values are comparable or even better than those of numerous previously reported adsorbents prepared by multistep synthesis, primarily due to the existence of ultra-micropores. The sample exhibited excellent CO2/N2 selectivity at 25°C owing to the abundant basic pyridinic and pyrrolic N species; and showed superior CO2 adsorption-desorption cycling performance, which was maintained at 97% after 10 cycles at 25°C. Moreover, petroleum coke-based microporous carbon, with a considerably high specific surface area and hierarchical pore structure, exhibited excellent electrochemical performance over the N-doped sample, maintaining a favorable specific capacitance of 233.25 F/g at 0.5 A/g in 6 mol/L KOH aqueous electrolyte. This study provides insight into the influence of N-doping on the porous properties of petroleum coke-based carbon. Furthermore, the as-prepared carbons were found to be promising adsorbents for CO2 adsorption, CO2/N2 separation and electrochemical application.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
烩面大师发布了新的文献求助10
2秒前
北欧海盗完成签到,获得积分10
2秒前
赘婿应助如初采纳,获得10
3秒前
lmy完成签到 ,获得积分10
3秒前
靓丽安珊完成签到,获得积分10
3秒前
orixero应助勤恳的从波采纳,获得10
4秒前
hayden发布了新的文献求助10
5秒前
1234hai发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
鹿七七啊完成签到 ,获得积分10
5秒前
jojodan应助大大怪采纳,获得10
5秒前
fmd123发布了新的文献求助10
6秒前
可爱的函函应助sonder采纳,获得10
6秒前
7秒前
xingyi发布了新的文献求助10
7秒前
祖f完成签到,获得积分10
8秒前
ChengYonghui完成签到,获得积分10
8秒前
所所应助kkk采纳,获得10
8秒前
8秒前
boltos完成签到,获得积分10
8秒前
彭于彦祖应助liars采纳,获得30
9秒前
9秒前
范范范发布了新的文献求助10
10秒前
脑洞疼应助qweasdzxcqwe采纳,获得30
10秒前
10秒前
思苇完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
飘逸秋荷发布了新的文献求助10
11秒前
lw发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
简单酸奶完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
dddd完成签到,获得积分10
13秒前
林小雨完成签到,获得积分10
13秒前
a水爱科研完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
干脆苹果发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
乐观囧发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529292
关于积分的说明 11244137
捐赠科研通 3267685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803843
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808600