木质素基碳材料的改性及其在超级电容器中的应用研究进展

作     者：张诚 陈远双 袁楚茵 钟炜 吴文娟 金永灿 ZHANG Cheng;CHEN Yuanshuang;YUAN Chuyin;ZHONG Wei;WU Wenjuan;JIN Yongcan

作者机构：南京林业大学轻工与食品学院江苏南京210037 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心210037 

出 版 物：《中国造纸》 (China Pulp & Paper)

年 卷 期：2024年第43卷第9期

页      面：20-30页

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 082201[工学-制浆造纸工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(32271797,32271811) 南京林业大学大学生创新训练计划项目(2023NFUSPITP0596) 

主　　题：杂原子掺杂 木质素 木质素基碳材料 超级电容器 

摘      要：木质素是一种储量丰富、价格低廉且含碳量高的可再生生物质资源,分子骨架上丰富的官能团,如酚羟基、醇羟基、羧基和甲氧基等,可为木质素的化学改性提供足够的反应位点。木质素的分子结构设计灵活性和多样性适合制备杂原子掺杂的碳材料,通过在木质素结构中引入不同的杂原子(如氮、硫、磷等),可制备比表面积大、孔隙结构丰富与表面活性点位多的杂原子掺杂木质素基碳材料。本文综述了国内外近年来关于杂原子掺杂木质素基碳材料的制备方法(包括活化法、水热法、热解法、模板法和后处理法等)、杂原子掺杂的机理,以及在制备过程中影响碳材料孔隙结构的影响因素;并给出在制备、结构、应用等方面的可能研究方向,以实现木质素基碳材料在超级电容器中的高价值应用。