橘皮基多孔生物炭材料的制备及超级电容器性能研究

本研究以废弃林作物橘皮为原材料,采用热分解法结合化学活化改性技术,成功制备橘皮基多孔生物炭材料(KC)。本文分析了生物炭材料的微观形貌和孔结构,利用电化学工作站对材料进行了循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试。结果表明:KC具有多维度、多层次、多孔隙的微结构,比表面积高达1630 m2∙g−1。KC表现出优异的双层电容特性,在1 A/g的电流密度下,比电容为230 F/g。并且,当电流密度为20 A/g时,其比电容仍维持在184 F/g,表现出优异的倍率性能。

FeS负载活化甘蔗渣生物炭吸附Cr(VI)性能研究

本文以甘蔗渣为原材料,成功制备了一种用于Cr(VI)吸附去除的高活性FeS负载KOH改性甘蔗渣多孔生物炭材料(简称FeS-KBC)。采用XRD和FESEM分析了FeS-KBC的晶体结构和表面形貌,系统研究了含Cr(VI)溶液中初始pH、反应时间、Cr(VI)溶度等因素对吸附性能的影响。基于此,本文运用等温吸附模型和动力学模型探索了FeS-KBC的吸附行为和机理。结果表明,FeS-KBC对Cr(VI)的最大吸附量(qm)高达198.21 mg∙g−1。数据拟合结果揭示,FeS-KBC对Cr(VI)的吸附行为遵循Sips等温吸附模型和Elovich模型,表明FeS-KBC对Cr(VI)的吸附主要为单分子层非均匀化学吸附。本研究为开发多孔生物炭材料在含重金属废水处理方面的实际应用奠定了一定的工艺基础和理论指导。