吸附電活性染料的活性炭電極電化學性能

陳泳，馬妍楠，徐成

（1 甘肅省低碳能源化工重點實驗室，甘肅 蘭州 730050；2 蘭州理工大學石油化工學院，甘肅 蘭州 730050）

如今化石燃料的稀缺和環境問題的增多，激勵著研究人員開發新的可持續能源資源，雖然有許多新的可用能源出現，如太陽能、風能、水和潮汐能等，但沒有合適的能源轉換和儲存技術，使得它們在使用中無法獲得預期的效果。因此，具有高能量密度的超級電容器成為研究的熱點。活性炭具有豐富的孔隙結構、高的比表面積和相對較低的成本，被廣泛用于超級電容器的電極材料。但是由活性炭作為電極材料組成的超級電容器在保持高功率密度的同時卻很難獲得高的能量密度，這是由于活性炭自身僅能提供雙電層電容導致的。為了彌補這一缺陷，對活性炭進行各種改性成為一種常見方法。比如，Yaglikci 等以廢棄的茶葉為碳源，NaOS·5HO為硫源，制備硫摻雜活性炭，當電流密度為1A/g 時，在6mol/L KOH 和1mol/L HSO中的比電容分別為144.7F/g 和101.9F/g。Liu 等以柚子皮為原料，低溫下合成N、S 摻雜的活性炭，在0.5A/g 電流密度下比電容可達310F/g，在2A/g、10000次循環測試時，電容保持率為98.8%。

活性炭不僅可以作為電極材料，也是水處理中常用的吸附劑，對印染廢水中的有機污染物有很好的去除效果。例如，Li 等以AC 為吸附劑，吸附去除水溶液中的MB 時，最大吸附量為270mg/g，去除效率為99.6%。Chen 等利用活性炭同時吸附甲基橙（MO）和羅丹明B（RhB）兩種染料，其最大吸附容量分別是54.95mg/g 和37.93mg/g。Yu等用自制的活性炭作為吸附劑吸附亞甲基藍（MB）和孔雀石綠（MG），吸附容量分別為249.6mg/g 和245.3mg/g，顯示出優異的吸附能力。……