Controllable Preparation of a N-Doped Hierarchical Porous Carbon Framework Derived from ZIF-8 for Highly Efficient Capacitive Deionization

电容去离子 材料科学 微型多孔材料 化学工程 吸附 咪唑酯 碳纤维 沸石咪唑盐骨架 金属有机骨架 比表面积 电容 电化学 多孔性 纳米技术 电极 复合材料 有机化学 催化作用 化学 物理化学 复合数 工程类
作者
Longyu Zhang,Rui Wang,Wencui Chai,Ming Ma,Lin‐Ke Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (41): 48800-48809 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.3c10043
摘要

Capacitive deionization (CDI) is a promising desalination technology, and metal-organic framework (MOF)-derived carbon as an electrode material has received more and more attention due to its designable structure. However, MOF-derived carbon materials with single-pore structures have been difficult to meet the technical needs of related fields. In this work, the ordered hierarchical porous carbon framework (OMCF) was prepared by the template method using zeolitic imidazolate frameworks-8 (ZIF-8) as a precursor. The pore structures, surface properties, electrochemical properties, and CDI performances of the OMCF were investigated and compared with the microporous carbon framework (MCF), also derived from ZIF-8. The results show that the hierarchical porous carbon OMCF possessed a higher specific surface area, better hydrophilic surface (with a contact angle of 13.45°), and higher specific capacitance and ion diffusion rate than those of the MCF, which made the OMCF exhibit excellent CDI performances. The adsorption capacity and salt adsorption rate of the OMCF in a 500 mg·L-1 NaCl solution at 1.2 V and a 20 mL·min-1 flow rate were 12.17 mg·g-1 and 3.34 mg·g-1·min-1, respectively, higher than those of the MCF. The deionization processes of the OMCF and MCF closely follow the pseudo-first-order kinetics, indicating the double-layer capacitance control. This work serves as a valuable reference for the CDI application of N-doped hierarchical porous carbon derived from MOFs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
li发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
3秒前
曾建完成签到 ,获得积分10
3秒前
Dreamer完成签到,获得积分10
5秒前
Orange应助alalalal采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助做优质男人采纳,获得10
7秒前
沐夏发布了新的文献求助30
7秒前
追寻天思发布了新的文献求助10
10秒前
壳米应助一只考拉采纳,获得10
10秒前
LY完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
orixero应助Mimi采纳,获得10
17秒前
所所应助LY采纳,获得10
19秒前
21秒前
23秒前
追寻天思完成签到 ,获得积分20
24秒前
selinann完成签到,获得积分10
24秒前
香蕉觅云应助俏皮的寒安采纳,获得10
25秒前
123完成签到,获得积分10
28秒前
金雨田完成签到,获得积分10
31秒前
浪客磊歌完成签到,获得积分10
32秒前
高院士完成签到,获得积分20
35秒前
栀子完成签到 ,获得积分10
35秒前
卡尔拉完成签到,获得积分10
41秒前
xyh完成签到 ,获得积分10
41秒前
41秒前
42秒前
科研通AI2S应助Kane采纳,获得10
42秒前
guangshuang完成签到,获得积分10
43秒前
44秒前
45秒前
RenYigmin发布了新的文献求助10
47秒前
qianmo发布了新的文献求助10
47秒前
48秒前
CKJ完成签到,获得积分10
49秒前
liuyixing完成签到,获得积分10
50秒前
迪奥娜完成签到 ,获得积分10
50秒前
元芳发布了新的文献求助10
53秒前
RenYigmin完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2392370
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096933
关于积分的说明 5283193
捐赠科研通 1824481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909913
版权声明 559923
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486236