Page 45 - Zmist-n2-2015

Кавітандний нанопористий b bb b-ЦД. За результатами експериментів встанов-
лено, що для b-ЦД оптимальний режим активаційної карбонізації – 60 min за
температури 840±5°С, після якої питома ємність недопованого b-ЦД є найвищою
(101 F/g) у симетричній комірці, а після KОН-модифікації – 158 F/g, у від’ємній
області потенціалів вона зростає від 101 до 203 F/g. В органічному електроліті
ємність однакова для додатних і від’ємних потенціалів поляризації і становить
39 F/g. Порометричний аналіз активованого b-ЦД після KОН-модифікації пока-
зує вузький максимум у розподілі пор в інтервалі діаметрів 12,5…14,5 nm, що є
важливим для надійної роботи суперконденсаторів. Сумарна площа активної по-
2
верхні визначена за методом DFT [10] і дорівнює 532 m /g.
У нанопористому b-ЦД до KОН-модифікації (рис. 2a) основний внесок у
формування пористої структури матеріалу вносять мікроскопічні пори, що добре
узгоджується з результатами порометрії. Після KОН-модифікації спостерігаємо
суттєве збільшення внеску мезопор у розсіювальний об’єм, що підтверджується
аналізом кривих інтенсивності розсіювання (рис. 2b), а частка мікропор зменшу-
ється приблизно у 3 рази. Таким чином, KOH-модифікація призводить до збіль-
шення пористості матеріалу і до розширення ОПЗ у вуглеці.

Рис. 2. Функції розподілу пор за радіусом інерції для активованого вугілля з b-ЦД
до (а) і після (b) KОН-модифікації. На вставці – крива інтенсивності
малокутового розсіювання матеріалу.

Fig. 2. Function of pore distribution by the inertia radius for activated b-cyclodextrin
carbon before (a) and after (b) KOH-modification.
Small-angle scattering intensity curves are in the insert.

В результаті допування b-ЦД сульфатом заліза утворився кавітат b-ЦД<FeSO 4>.
Рентгенодифрактограми (для двох кутових інтервалів) (рис. 3) засвідчують від-
мінність його будови (крива 2) від простої механічної суміші b-ЦД і FeSO 4 (крива 1).
Далі здійснювали піроліз кавітату у вертикальному трубчастому реакторі з не-
ржавіючої сталі в алундовому тиглі в середовищі аргону.

Рис. 3. Ренгенодифрактограми механічної суміші b-ЦД і FeSO 4 (1) та кавітату b-ЦД<FeSO 4 > (2).
Fig. 3. X-ray diffraction patterns of mechanical mixture of the b-cyclodextrin and also FeSO 4 (1),
and the b-cyclodextrin<FeSO 4 > structure (2).
44