- Код статьи
- S30345545S0044461825040056-1
- DOI
- 10.7868/S3034554525040056
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 98 / Номер выпуска 4
- Страницы
- 286-292
- Аннотация
- Изучено влияние продолжительности химической активации с использованием KOH на поверхностный состав, пористые характеристики, электрохимические параметры углей, выделенных из отходов целлюлозно-бумажного производства — лигносульфоната натрия. Методом низкотемпературной порометрии показано, что активация приводит к существенному развитию пористости электродного материала и увеличению площади поверхности до 2610 м2·г–1. При этом площадь поверхности определяется длительностью обработки. Электрохимические характеристики электродных материалов определены методами гальваностатического заряда–разряда, циклической вольтамперометрии, спектроскопии электрохимического импеданса. Установлено, что удельная емкость углей в щелочном электролите 6 М NaOH существенно выше, чем определенная в нейтральном электролите 1 М Na2SO4, что обусловлено протеканием обратимых окислительно-восстановительных взаимодействий с участием кислородсодержащих функциональных групп кислотного характера. Выявлены корреляции между пористостью и электрохимическими характеристиками активированных углей.
- Ключевые слова
- активированный уголь химическая активация циклическая вольтамперометрия гальваностатический заряд–разряд лигносульфонат натрия устройства хранения энергии
- Дата публикации
- 31.12.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 44
Библиография
- 1. Cardoso M., De Oliveira E.D., PassosM. L. Chemical composition and physical properties of black liquors and their effects on liquor recovery operation in Brazilian pulp mills //Fuel. 2009. V 88. N 4. P. 756-763. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2008.10.016
- 2. Aro T., Fatehi P. Production and application of lignosulfonates and sulfonated lignin //ChemSusChem. 2017. V. 10. N 9. P. 1861-1877. https://doi.org/10.1002/cssc.201700082
- 3. Azadi P., Inderwildi O. R., Farnood R., King D. A. Liquid fuels, hydrogen and chemicals from lignin: A critical review //Renew. Sustain. Energy Rev. 2013. V. 21. P. 506-523. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.12.022
- 4. Fang Z., Smith R. L. Production of biofuels and chemicals from lignin. Singapore: Springer Singapore, 2016. P. 3-35.
- 5. Kocaturk E., Salan T., Ozcelik O., Alma M. H. Recent advances in lignin-based biofuel production //Energies. 2023. V. 16. N 8. P. 1-17. https://doi.org/10.3390/en16083382
- 6. He P., Dai L., Li X., Yang Z., Hua F, Li L., Wei B. Lignosulfonate and its derivatives for oil-well drilling: A concise review //Pap. Biomater. 2021. V. 6. N 2. P. 59-68. https://doi.org/10.12103/j.issn.2096-2355.2021.02.006
- 7. Degtyareva E. V., Marakina L. D., Surov Yu. N., Sobol' G. N., Zinsu Zh. Ch., Gal'chenko T. G. Plasticizers based on nonionogenous surface-active substances and macromolecular compounds for refractory concretes //Refractories. 1986. V. 27. N 1. P 20-23. https://doi.org/10.1007/BF01398282
- 8. Khajeh A., Nazari Z., MovahedradM., Vakili A. H. A state-of-the-art review on the application of lignosulfonate as a green alternative in soil stabilization //Sci. Total Environ. 2024. V. 943. ID 173500. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.173500
- 9. Li L., Wang J., Chen Z., Dong J., Chang P, Zhang J., Yang T, Ding R. Preparation of sodium lignosulfonate-based porous carbon for supercapacitors with outstanding rate capacity and high voltage //Chem. Eng. J. 2025. V. 507. ID 160760. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.160760
- 10. Ling Y.-K., Li J.-Z., Zhu T., Wang J.-H., Wang Q., Li Y.-J., Nong G.-Z. Sodium lignosulfonate-derived ONS-doped hierarchical porous carbon for high-performance DSSC counter electrodes //Org. Electron. 2024. V 127. ID 107015. https://doi.org/10.1016/j.orgel.2024.107015
- 11. Табаров Ф. С., Астахов М. В., Калашник А. Т., Климонт А. А., Козлов В. В., Галимзянов Р. Р. Активация углеродных нановолокон и их применение в качестве электродных материалов для суперконденсаторов //ЖПХ. 2019. Т. 92. № 9. С. 11881196. https://doi.org/10.1134/S0044461819090123 @@Tabarov F. S., Astakhov M. V., Kalashnik A. T., Klimont A. A., Kozlov V. V., Galimzyanov R. R. Activation of carbon nanofibers and their application as electrode materials for supercapacitors //Russ. J. Appl. Chem. V. 92. N 9. P 1266-1273. https://doi.org/10.1134/S107042721909012X.
- 12. Luo W, He Q., Zhang C., Jiang Z., Cheng Y., Wang H. Lignin-based polymer networks enabled N, S Codoped defect-rich hierarchically porous carbon anode for long-cycle Li-ion batteries //ACS Sustain. Chem. Eng. 2024. V. 12. N 7. P 2881-2892. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c08045
- 13. Rathod S., Jaiswal N., Ravikumar M.K., Patil S., Shukla A. Effect of binary additives on performance of the undivided soluble-lead-redox-flow battery //Electrochim. Acta. 2021. V. 365. ID 137361. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.137361
- 14. Zhao Z., Hao S., Hao P, Sang Y., Manivannan A., Wu N., Liu H. Lignosulphonate-cellulose derived porous activated carbon for supercapacitor electrode //J. Mater. Chem. A. 2015. V 3. N 29. P 15049-15056. https://doi.org/10.1039/C5TA02770E
- 15. Arkhipova E. A., Ivanov A. S., Maslakov K. I., Savilov S. V. Nitrogen-doped mesoporous graphene nanoflakes for high performance ionic liquid supercapacitors //Electrochim. Acta. 2020. V. 353. ID 136463. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2020.136463
- 16. Gao B., Zhou H., Yang J. One-step preparation of nitrogen-doped graphene nanosheets for high-performance supercapacitors //Appl. Surf. Sci. 2017. V. 409. P. 350-357. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.03.015
- 17. Lin R., TabernaP. L., Chmiola J., Guay D., Gogotsi Y, Simon P. Microelectrode study of pore size, ion size, and solvent effects on the charge/discharge behavior of microporous carbons for electrical double-layer capacitors //J. Electrochem. Soc. 2009. V. 156. N 1. P A7-A12. https://doi.org/10.1149Z1.3002376
- 18. Wang W., Guo S., Lee I., Ahmed K., Zhong J., Favors Z., Zaera F., Ozkan M., Ozkan C. S. Hydrous ruthenium oxide nanoparticles anchored to graphene and carbon nanotube hybrid foam for supercapacitors //Sci. Rep. 2014. V 4. N 1. ID 04452. https://doi.org/10.1038/srep04452
- 19. Thommes M., Kaneko K., Neimark A. V., Olivier J. P, Rodriguez-Reinoso F, Rouquerol J., Sing K. S. W Physisorption of gases, with special reference to the evaluation of surface area and pore size distribution (IUPAC Technical Report) //Pure Appl. Chem. 2015. V. 87. N 9-10. P 1051-1069. https://doi.org/10.1515/pac-2014-1117
- 20. Oginni O., Singh K., Oporto G., Dawson-Andoh B., McDonald L., Sabolsky E. Influence of one-step and two-step KOH activation on activated carbon characteristics //Bioresour. Technol. Rep. 2019. V 7. ID 100266. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2019.100266
- 21. Lv Y., Zhang F., Dou Y., Zhai Y., Wang J., Liu H., Xia Y, Tu B., Zhao D. A comprehensive study on KOH activation of ordered mesoporous carbons and their supercapacitor application //J. Mater. Chem. 2012. V. 22. N 1. P 93-99. https://doi.org/10.1039/C1JM12742J
- 22. Zhang Y., Wen G., Fan S., Tang X., Wang D., Ding C. Partially reduced and nitrogen-doped graphene oxides with phenylethylamine for high-performance supercapacitors //J. Mater. Sci. 2018. V. 53. N 16. P 11715-11727. https://doi.org/10.1007/s10853-018-2471-5
