Ni掺杂黑液木质素基活化木材陶瓷的制备与性能研究

摘要： 以造纸黑液木质素和NiCl2·6H2O为原料、经1200℃高温烧结制备Ni掺杂木材陶瓷, 并用KOH进行活化处理, 得到呈泡沫状的三维网络结构的Ni掺杂活化石墨化木材陶瓷。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积测试仪及电化学工作站等对其性能进行分析与表征。结果表明: Ni既参与构筑木材陶瓷骨架, 又对无定形碳进行催化石墨化。所制备样品的石墨化倾向明显, 有石墨烯片层结构出现, 部分晶格间距接近理想石墨的点阵参数。同时, 活化处理可以有效地形成多层次孔隙结构, 增加微孔与超微孔数量。800℃活化3 h后, 样品中的孔径主要集中在3.60 nm左右, 比表面积从359 m2·g-1提高到856 m2·g-1。活化能够改善Ni掺杂木材陶瓷的电化学性能, 在20 mV·s-1扫描速率下, 其比电容为153.8 F·g-1, 是未活化样品的2.2倍。