汽车工程进展
开放获取

抽象的

水解单宁是碳材料合成的新原料

凡妮莎·菲耶罗

塔拉单宁 (TT) 是可水解单宁，需要醛才能形成树脂。它们通常用于处理皮革，但其他更高附加值的应用也是可能的。在这项研究中，我们使用TT作为介孔材料的前驱体，与Pluronic F127和各种醛混合，这增加了碳的产率，但降低了所得碳的结构特征。然而，将塔拉单宁与含羞草单宁（MT）、Pluronic F127和水混合在一起，可以在不使用任何醛的情况下获得高度微孔-介孔材料。我们采用了三种合成介孔碳的方法：我们将 TT、Pluronic F127 (P) 和 37.1 wt. 混合。% 甲醛 (F) 溶液在 PM100 (RESTCH) 行星式球磨机中以不同的 P/TT 和 F/TT 重量比研磨 1 小时。当TT直接进行热解时，所得碳为纯微孔且织构发展有限，BET面积（ABET）仅为111 m2/g，而包括P和F在内的材料为微介孔。F的添加改善了介观结构，但降低了ABET。添加 F 还将碳产率从 20% (0 g) 提高到 45% (2g)。添加磷增加了中孔和总孔体积，而微孔体积保持不变。中孔碳的ABET 值范围为212 至536 m2/g。我们使用不同的醛代替 F，以获得更绿色的合成方法：97 wt. % 糠醛 (Fur), 40 wt. % 乙二醛 (G) 或 50 wt. ％戊二醛（GA）溶液。如上所述应用机械混合。当将 TT 与 GA、Fur 或 G 一起使用时，获得的 ABET 高于使用 F 时测定的值，但碳产率也低于使用 F 获得的碳产率。使用 Fur 获得了良好的折衷，其 ABET 为 836 m2/g，碳产率为 20.6%，而碳产率分别为 362 m2/g 和 40.1% ，当使用 F 时。我们将 TT 与 MT 以不同的重量比混合，并与 P 和水 (W) 混合。单宁总量（T）保持在2克，而P和W分别设定为0.75和1.75克。如上所述应用机械混合。当TT与MT混合时，碳产率线性下降，从50.3％下降到22.2％，表明TT和MT之间不存在相互作用。添加 TT 也引起紊乱，但中孔体积逐渐增加至等量 TT 和 MT（各 1 g）获得的最大值。