《表1 SPCS-1200和SPC-900的结构特征》

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《生物质玉米秸秆衍生碳材料的制备及其储钠性能》

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图3（a）为SPCS-1200和SPC-900的XRD衍射谱。这两个样品都表现出碳材料的两个特征XRD衍射峰。在2θ=23~24°附近的（002）晶面峰是由平行层状的石墨层反射引发的，而在2θ=43°附近的（101）晶面峰归因于sp2-C晶面[15]。其中，SPCS-1200的（002）晶面峰和（101）晶面峰强度都显著强于SPC-900的峰强度，且呈现出相对尖锐的（002）晶面峰，这些都表明SPCS-1200具有更好的石墨化结晶度[16]。根据布拉格公式（2dsinθ=nλ），利用（002）晶面的峰位可计算出碳层间距d（002）。同时，根据谢乐公式（Lcβcosθ=kλ）可计算出类石墨域的碳层厚度Lc。通过计算Lc与d（002）的比值，可以计算SPCS-1200和SPC-900的类石墨区域的碳层数n，详细数据见表1。由表1知，SPC-900的碳层间距d（002）=0.367nm，而SPCS-1200有较大的碳层间距d（002）=3.76nm，更有利于较大的钠离子在碳层间脱嵌[17]，而这主要归因于更高的碳化温度。为了进一步分析SPCS-1200和SPC-900的微观结构，对其进行了拉曼光谱分析。SPCS-1200和SPC-900的拉曼光谱都存在无序或者缺陷的sp3-C振动引起的D带（~1 359cm-1）和平面内sp2-C拉伸振动引起的G带（~1 599cm-1）。其中，ID/IG比值可定性分析碳层的石墨有序度或缺陷程度。SPCS-1200的D带和G带强度几乎相同，而SPC-900的G带强度明显大于D带，且SPCS-1200的ID/IG=0.968，大于SPC-900的0.903，这表明SPCS-1200拥有更多的边缘缺陷和结构变形[18]。同时，SPCS-1200出现了两个2D和D+G第二特征峰，这也说明SPCS-1200具有较高的石墨化结构，并且存在较多缺陷[18]，这进一步与XRD衍射谱和HRTEM相应证，说明SPCS-1200是具有大量缺陷的高度石墨化碳片。