《表1 NCA与CA的BET数据与元素含量》

《表1 NCA与CA的BET数据与元素含量》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《超盐环境下含氮碳气凝胶的制备及其在超级电容器中的应用》


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(1) t-Plot法计算得出的结果。(2)单点法吸附总孔容。

图3为样品的氮气吸附-脱附等温曲线和相应的孔径分布曲线。由图3(a)可知,CA和NCA的吸附-脱附曲线分别为Ⅳ型和混合的Ⅰ/Ⅳ型,意味着CA是典型的介孔材料,而NCA则更具有微孔材料的特征。相对压力在0.1~0.4之间时CA的吸附曲线处于明显的上升状态而NCA的吸附曲线较为平坦,表明CA存在更多的介孔[29]。在相对压力超过0.4时,两组样品均出现回滞环,其中CA与NCA的回滞环类型分别是H3和H4,回滞环的出现表明两者都存在介孔[30]。在相对压力大于0.9时,NCA的吸附曲线明显变得陡峭起来,说明NCA中存在大孔。值得注意的是,与CA的吸附-脱附等温曲线相比,NCA的表现出更不明显的毛细管冷凝过程与较小回滞环,这表明NCA样品存在较少的介孔[31]。这与图3(b)孔径分布曲线的结果相符。CA的孔径分布范围比较广,主要孔径为2.13、2.74和4.95 nm,均为介孔,且孔径差异不大;而NCA的孔径分布范围比较窄,主要集中在微孔和较小的介孔区域,其主要孔径为0.98、2.13和2.38 nm。以上结果说明,NCA中同时存在大孔、介孔和微孔,即NCA具有分级多孔结构。为便于对比,将CA和NCA的BET表征数据列于表1。从表1中可看到,NCA的微孔比表面积为461.5 m2/g,是CA(166.5 m2/g)的2.8倍。但是,NCA(729.6 m2/g)的比表面积小于CA(1088.8 m2/g),这可能归因于较多的氮掺杂大大增加了碳基质中的表面官能团的质量(表1),从而降低了NCA的比表面积[31]。