Biomass-based N/P co-doped hierarchical porous carbon fabricated by a facile dual physico-chemical activation strategy for efficient capacitive deionization

电容去离子 材料科学 化学工程 比表面积 杂原子 热解 海水淡化 碳纤维 碳酸钾 超级电容器 纳米技术 电化学 电极 化学 有机化学 催化作用 复合材料 物理化学 工程类 复合数 戒指(化学) 生物化学
作者
Hua Qiang,Mingxing Shi,Fengyun Wang,Mingzhu Xia
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:333: 125915-125915 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2023.125915
摘要

The preparation of heteroatom-doped hierarchical porous carbons (HPCs) possessing both high-performance and cost-effective is advantageous for the advancement of capacitive deionization (CDI). Biomass, which is abundant and inexpensive, has been widely utilized as a precursor for carbon electrodes. However, the simple pyrolysis of a single biomass typically leads to insufficient porosity with narrow surface area, along with poor wettability and conductivity, thereby resulting in limited desalination performance. Therefore, we employ ammonium dihydrogen phosphate (NH4H2PO4) and potassium carbonate (K2CO3) as chemical and physical activators, respectively, to co-activate lotus petiole (LP) for the preparation of N/P co-doped hierarchical porous carbon (NPHPC). In comparison with conventional single K2CO3 activation, NPHPC prepared through dual physico-chemical activation exhibits exceptional specific surface area (SBET, 2170.00 m2/g), excellent pore volume (Vpore, 1.16 cm3/g), outstanding mesoporosity (Vmeso/Vpore, 72.41 %), superior hydrophilic performance (contact angle: 39°), high specific capacitance (221.86F/g), moderate N-doping (3.1 %) and P-doping (0.4 %). When assembled for desalination, the synthesized materials demonstrate a fabulous electroadsorption capacity of 21.85 mg/g together with notable cycling stability, highlighting their excellent application prospects. In summary, this work presents innovative ideas in proposing a facile synthesis of high-performance heteroatom-doped HPCs for CDI desalination.
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
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
1秒前
时生完成签到 ,获得积分10
1秒前
orixero应助贪玩雅山采纳,获得10
1秒前
2秒前
我是小汪发布了新的文献求助10
2秒前
寒梅恋雪完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6.3应助草莓声明采纳,获得20
3秒前
3秒前
TQY发布了新的文献求助10
3秒前
iss完成签到,获得积分20
4秒前
孤独靖柏完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
wanci应助不喝奶茶采纳,获得10
7秒前
孤独靖柏发布了新的文献求助10
7秒前
李爱国应助范马勇次郎采纳,获得10
7秒前
ggmm完成签到,获得积分20
8秒前
bkagyin应助陈曦读研版采纳,获得10
8秒前
李健的小迷弟应助蓝天采纳,获得20
8秒前
iss发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
10秒前
TQY完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
汉堡包应助Accept采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
科研通AI6.1应助莹莹圆圆采纳,获得10
12秒前
贪玩雅山发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6397542
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8212928
关于积分的说明 17401464
捐赠科研通 5450944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881170
邀请新用户注册赠送积分活动 1857682
关于科研通互助平台的介绍 1699724