توضیحات
ABSTRACT
The various methods that have been reported for the synthesis of nanostructured carbons are eviewed, emphasizing sol-gel processing, soft-templating and hydrothermal procedures. Hybrid aterials can be obtained by incorporation of nanosized carbon components, such as carbon nanotubes or raphene-derived materials. In addition, the carbon surface chemistry can be tuned by functionalization with surface groups and/or by doping with heteroatoms, in order to suit specific applications. Nanostructured porous carbons can play a decisive role towards the development of efficient and cost-effective electrochemical devices for energy conversion and storage. In this article, we focus on novel electrocatalysts for fuel cells and electrolysers, and electrodes forelectric double layer capacitors.
INTRODUCTION
Activated carbons are widely used as adsorbents and in other industrial applications, due to their large surface areas and high stability, both in acidic and basic media. They are obtained from carbonaceous precursors (such as peat, coal, wood, coconut shell) by carbonization (pyrolysis in the absence of oxygen) and subsequent partial gasification (with steam, carbon dioxide, air, or their mixtures), or by carbonization in the presence of substances that minimize the formation of tars (zinc chloride, hosphoric acid, potassium hydroxide) followed by washing . These top-down production routes (named physical” and “chemical” activation, respectively) lead to a well-developed porous structure with pores of different sizes, which are classified, according to their widths, as micropores (< 2 nm), esopores (2–50 nm) and macropores (> 50 nm). The high adsorption capacity of activated carbons stems from their large micropore volumes, which may range from 0.15 to 0.50 cm3 g-1. Unless special activation procedures are used, the volume of mesopores is relatively low (< 0.10 cm3 g-1), and they account for < 5% of the adsorption capacity. Macropores are not generated during activation; they are already present in the carbon precursors, thus facilitating theaccess of reactants during the activation procedure. The volume of macropores in activated carbons can range from 0.20 to 0.50 cm3 g-1. Due to the large dimensions of the macropores, their surface area (and adsorption capacity) is negligible (< m2 g-1); however, their presence is essential for providing access of the .adsorptives to the .inner .pores where adsorption occurs
چکیده
روش های مختلفی که برای تولید نانوساختارها گزارش شده اند، مورد بررسی قرار می گیرند، با تاکید بر پردازش سل ژل، روش های نرم قالب و هیدروترمال. آلیاژهای ترکیبی را می توان با ترکیب مواد کربن نانوساختار مانند نانولوله های کربنی یا مواد حاصل از ریفن بدست آورد. علاوه بر این، شیمی در سطح کربن می تواند توسط عملکرد با گروه های سطح و / یا با دوپینگ با هتروتوم ها، به منظور متناسب با برنامه های خاص تنظیم شده است. کربن های متخلخل نانوساختار می توانند نقش تعیین کننده ای در ایجاد دستگاه های الکتروشیمیایی کارآمد و مقرون به صرفه برای تبدیل و ذخیره انرژی داشته باشند. در این مقاله، ما بر روی الکترو کاتالیست های جدید برای سلول های سوختی و الکترولیزرها و الکترودها برای خازن های دو لایه ی الکتریکی تمرکز می کنیم.
مقدمه
کربن فعال به وسيله مناطق اشباع شده و پايداری بالا در مواد اسيدی و اساسی بطور گسترده به عنوان جاذب ها و در کاربردهای صنعتی به کار می رود. آنها از پیش سازهای کربن (مانند ذغال سنگ، ذغال سنگ، چوب، پوسته نارگیل) بوسیله کربن سازی (pyrolysis در غیاب اکسیژن) و گازسیون جزئی (با بخار، دی اکسید کربن، هوا و یا مخلوط آنها)، یا کربنیزاسیون در حضور موادی که موجب می شود تشکیل گرانول (کلرید روی، اسید هورفوریک، هیدروکسید پتاسیم) و سپس شستشو به حداقل برسد. این مسیرهای تولید بالا (به اصطلاح به اصطلاح فیزیکی و شیمیایی) به ساختار متخلخل به خوبی توسعه یافته با منافذ های مختلف اندازه گیری می شوند که طبق پهنای آنها به عنوان میکروپور ها (کمتر از 2 نانومتر)، ایزوپورها (2-50 نانومتر) و ماکروپورها (> 50 نانومتر). ظرفیت جذب بالا از کربن فعال، از حجم بالای میکروپورهای آن، که ممکن است از 0.15 تا 0.50 سانتی متر گرم در 1 باشد، حاصل می شود. در صورت استفاده از روش های فعال سازی خاص، حجم mesopores نسبتا کم (<10.10 سانتی متر گرم در 1) و به میزان 5٪ ظرفیت جذب می شود. Macropores در طول فعال سازی تولید نمی شود؛ آنها در حال حاضر در پیش ماده های کربن هستند، بنابراین تسهیل در دسترس بودن واکنش دهنده ها در طی مراحل فعال سازی. حجم کلروپورس در کربن فعال می تواند از 0.20 تا 0.50 cm3 g-1 متغیر باشد. با توجه به ابعاد بزرگ macropores، سطح سطح آنها (و ظرفیت جذب) ناچیز است (<m2 g-1)؛ با این حال، حضور آنها برای ارائه دسترسی به adsorptives به .inner.pores که در آن جذب رخ می دهد ضروری است.
Year: 2018
Publisher : ELSEVIER
By : José L. Figueiredo
File Information: English Language/ 6 Page / size: 770 KB
سال : 1396
ناشر : ELSEVIER
کاری از : خوزه ل. فیگوئیدو
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 6 صفحه / حجم : KB 770
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.