Page 47 - Zmist-n2-2015

про співвідношення між мезо- та мікропорами – у матеріалі значно переважають
пори меншого діаметра.

Рис. 5. Діаграми Найквіста вихідного (1) і опроміненого ультразвуком
впродовж 20 min (2) та 120 min (3) нанорозмірного вугілля.
На вставці – еквівалентна електрична схема.
Fig. 5. Nyquist diagrams of the initial (1) and ultrasound treated for 20 min (2)
and 120 min (3) nano-size coal. The equivalent electric circuit is in the insert.

Результати досліджень вказують на збільшення ємності та зменшення опору
матеріалу в результаті УЗ опромінення в розчині І 2. Так, обробка впродовж 20 min
призводить до двократного зменшення опору (рис. 5), що пояснюється збільшен-
ням кількості впровадженого йоду в структурі матеріалу, та зростання розрядної
ємності до 550 C/g. Збільшення тривалості УЗ (120 min) спричиняє зменшення
опору (рис. 5) та розрядної ємності до 310 C/g. Це можна пояснити власне впли-
вом УЗ на електронну структуру матеріалу, оскільки після обробки значно зрос-
тає потенціал вуглецевого електрода в розчині ZnI 2, який досягає нейтрального
значення, а не перенасиченням йодом, оскільки навіть після тривалого циклюван-
ня ємність матеріалу не зростає.
ВИСНОВКИ
Передкарбонізаційне допування лляного вугілля FeSO 4 призводить до змі-
щення рівня Фермі у синтезованому нанопористому вуглеці, а KОН-модифікація
– до збільшення пористості.
Вперше синтезовано кавітандний нанопористий b-ЦД з ємнісним накопи-
ченням заряду в ПЕШ. Його KОН-модифікація призводить до збільшення частки
мезопор і пористого об’єму матеріалу. У від’ємній області потенціалів його пи-
тома ємність зростає від 101 до 203 F/g. Попереднє допування b-ЦД FeSO 4 при-
зводить до формування відповідного кавітату. В результаті питома ємність у
від’ємній області потенціалів зростає на 60% (до 161 F/g), а після KОН-модифіка-
ції – до 312 F/g. Внаслідок ультразвукового впливу впродовж 20 min на нанороз-
мірне активоване вугілля відбувається зменшення опору та значне збільшення
питомої ємності матеріалу.

РЕЗЮМЕ. Рассмотрена связь между пористой структурой, электронными свойствами
нанопористого углерода и емкостью границы раздела его с электролитом. Построено и оха-
рактеризовано эквивалентные электрические схемы для энергонакапливающих процессов.
SUMMARY. Relationship between porous structure, electronic properties of nanoporous
carbon and capacitance of its interface with an electrolyte is investigated. The equivalent electric
schemes for the investigated processes are constructed and characterized.
1. Conway B. E. Electrochemical Supercapacitors. – New York: Plenum Publishing, 1999.
– 698 p.

46