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,Mengyao Ma,Linke Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (41): 48800-48809 被引量:47
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
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
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
阳光念桃完成签到,获得积分10
1秒前
圆圆发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
华仔应助非酋本酋采纳,获得10
1秒前
HC完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
Omg发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
陶醉枫叶发布了新的文献求助30
2秒前
林夕应助FelixZhou采纳,获得20
3秒前
红箭烟雨发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助ihgvbb采纳,获得10
3秒前
超级加贝完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
深情安青应助开放涵柳采纳,获得10
4秒前
Cinene完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
kk发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.3应助gzsy采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助星沉静默采纳,获得10
5秒前
充电宝应助小满采纳,获得10
5秒前
5秒前
燕子发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
不安溪灵完成签到,获得积分10
5秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
5秒前
笑点低乞完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
共享精神应助周周采纳,获得10
6秒前
6秒前
加油努力完成签到 ,获得积分10
7秒前
NQ12356797发布了新的文献求助10
7秒前
max完成签到,获得积分10
7秒前
yao发布了新的文献求助10
7秒前
Greg应助露桥闻笛采纳,获得10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introducing the Learning Sciences 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7325216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8940587
关于积分的说明 18958126
捐赠科研通 6981885
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215601
关于科研通互助平台的介绍 2382830
邀请新用户注册赠送积分活动 2194874