Page 44 - Zmist-n2-2015

тивацію виконували одночасно в закритому автоклаві, заповненому водою, за
температури 780°С впродовж 2 h. Формували кавітат b-ЦД<FeSO 4> з насиченого
розчину FeSO 4 за кімнатної температури впродовж 8 h, який карбонізували і ак-
тивували за температури 840°С впродовж 1 h.
Ультразвукову (УЗ) обробку нанорозмірного активованого вуглецевого ма-
теріалу здійснювали в п’єзокерамічному циліндрі впродовж 20 та 120 min. Часто-
та ультразвукової хвилі 22 kHz. Середовище впливу – 0,1 М розчин І 2 у воді.
Пористу і фрактальну будову отриманих карбонових структур визначали ме-
тодами прецизійної порометрії і малокутового рентгенівського розсіювання [6].
Електрохімічні виміри виконували за дво- і триелектродною схемами з хлор-
срібним електродом порівняння. Для цього досліджувані матеріали зі зв’язуючим
агентом (полівіліденфторид) за співвідношення 95:5% напресували на нікелеву
2
сітку площею 0,5 cm . Маса активного матеріалу не перевищувала 3 mg. Ви-
користали електроліти: 30%-ий водний розчин KОН, 25%-ий водний розчин ZnI 2,
(C 2H 5) 4NBF 4 в ацетонітрилію.
Імпедансні спектри і циклічні вольтамперограми виміряні за допомогою
комплексу “AUTOLAB” фірми “ECO CHEMIE” (Нідерланди). Отримані дані мо-
делювали відповідно до еквівалентних електричних схем (ЕЕС) в середовищі
програмного пакету ZView 2.3.
Результати та їх обговорення. Раніше [7] показано зростання на 30% пито-
мої ємності (С) лляного вугілля завдяки допуванню вихідної сировини FeSO 4 з
103 до 130 F/g. Для підвищення питомої ємності (С) застосовували KОН-модифі-
кацію активованого лляного вугілля, перетертого з сухим гідроксидом калію у
співвідношенні 1:5, яку здійснювали шляхом відпалу в аргоні за температури
500°С впродовж 1 h. В результаті досягнули зростання питомої ємності як недо-
пованого (до 192 F/g), так і допованого (до 250 F/g) лляних вугіль. Щоб з’ясувати
механізми підвищення питомої ємності до і після модифікації, здійснили ком-
п’ютерну параметричну ідентифікацію діаграм Найквіста (рис. 1). Як бачимо,
ЕЕС відповідно до підходу Войта представляє собою схему де-Леві [8], модифі-
ковану паралельною R SC||C SC-ланкою, яка моделює процеси в ОПЗ. В результаті
моделювання ЕЕС та згідно з працею [9] можна зробити висновок, що передкар-
бонізаційне допування лляної сировини FeSO 4 призводить до зміщення рівня
Фермі у синтезованому нанопористому вуглеці в область з більшою густиною
станів. Водночас KОН-модифікація лляного вугілля слабше впливає на положен-
ня рівня Фермі і зводиться, головно, до збільшення пористості.

Рис. 1. Діаграми Найквіста (за рівноважного потенціалу) лляного недопованого (1, 2)
та допованого FeSO 4 біовуглецю (3, 4) до (1, 3) та після (2, 4) KОН-модифікації.
На вставці – еквівалентна електрична схема.
Fig. 1. Nyquist diagrams (at equilibrium potential) of undoped (1, 2) and doped by FeSO 4 (3, 4)
flax carbon before (1, 3) and after (2, 4) KOH-modification.
The equivalent electric circuit is in the insert.
43