25776

سنتز، مشخصه يابي و بررسي رفتار ابر خازني كربن متخلخل حاصل از ضايعات ليمو ترش

كارشناسي ارشد

نانو فناوري

1397

1400/08/12

حسين بنا متجدد امروز

فناوريهاي نوين

در اين تحقيق كربن متخلخل سنتز شده با ساختار سلسله مراتبي به وسيله ي پيروليز ليمو توسط يك سيستم خودفعالساز سنتز شده است. مشخصه يابي محصولات در اين تحقيق شامل بررسي هاي آناليز حرارتي ( DTA-TG )، پراش اشعه ايكس(XRD)، طيف سنجي رامان، طيف سنجي مادون قرمز(FTIR)، طيف سنجي فتوالكتريكي پرتو ايكس (XPS)، بررسي ميكروسكوپ الكتروني عبوري با قدرت تفكيك بالا (HRTEM) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشرميدان (FESEM) و آناليز جذب و واجذب نيتروژن به هدف تعيين سطح ويژه، توزيع حجم و ابعاد تخلخل انجام گرفتند. نتايج DTA-TG نشان مي دادند كه ساختار ليمو شامل سلولز، همي¬سلولز و ليگنين است . بهترين نمونه ، نمونه ي C900 بود كه تحت سيستم خود فعالساز سنتز شد و دماي پيروليز آن C°900 مي باشد . نمونه ي C900 يك نمونه كربني داراي سطح ويژه m2.g-1 2111 و داراي ساختار سلسله مراتبي مي باشد. توسط آناليز XPS و FTIR مشخص شد كه نمونه داراي هترو اتم¬ اكسيژني مي باشد، كه اين عوامل سبب بهبود ظرفيت ابرخازني مي شوند. تصاوير HRTEM و FESEM تاييد كننده ساختار لايه اي و توربو ستارتيك كربن مي باشد. نتايج تجزيه و تحليل الكتروشيميايي مانند ولتامتري چرخه وشارژ-دشارژ تشكيل ابرخازن الكتريكي دولايه با ظرفيت F.g-1 254 ،چگالي انرژي-1 Wh.kg8.819 و چگالي توان kW.kg-1 2.499 را تاييد مي¬كنند.

1400/10/06

Synthesis, characterization and investigation of the supercapacitor behavior of porous carbon derived from lemon waste

11/3/2022 12:00:00 AM

The synthesized porous carbon with a hierarchical structure is synthesized by lemon pyrolysis by a self-activating system. Product characterization in this study includes thermal analysis (DTA-TG), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectric spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy High resolution (HRTEM) and field scanning electron microscopy (FESEM) and nitrogen adsorption-desorption analysis were performed to determine the specific surface area, volume distribution and porosity dimensions. DTA-TG results showed that the structure of lemon contained hemicellulose cellulose and lignin. The best sample is the C900 sample, which was synthesized under a self-activating system and has a pyrolysis temperature of 900 ° C. Sample C900 is a carbon sample with a specific surface area of m2.g-1 2111 and a hierarchical structure. XPS and FTIR analysis showed that the sample contains oxygen and nitrogen heteroatoms, which improve the supercapacitor capacity. Raman analysis shows that graphitization is well performed and HRTEM and FESEM images confirm the layered structure and carbon turbostratic. The results of electrochemical analysis including cyclic voltammetry and charge-discharge confirm the formation of a double layer electric supercapacitor with a capacity of 254 F.g-1, an energy density of 8,819 Wh.kg-1 and a power density of 2,499 Kw / kg

كربن فعال , خودفعالساز , ابرخازن , سنتز سبز , مواد متخلخل

activated carbon , self-activating , supercapacitor , green synthesis , porous materials