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binary doping of nitrogen and phosphorus into porous carbon: A novel di-functional material for enhancing CO_(2) capture and super-capacitance

引用

Journal of Materials Science & Technology 2022年第4期99卷 73-81页

作者： Yuan Wang Jianfei Xiao Hanzhi Wang Tian C.Zhang Shaojun Yuan Low-carbon Technology&Chemical Reaction Engineering Lab College of Chemical EngineeringSichuan UniversityChengdu 610065China Civil&Environmental Engineering Department University of Nebraska-LincolnOmahaNE 68182-0178USA

Designing of hetero-atomic doped carbon-based systems through pyrolysis of abundant element organic precursors is a novel approach to construct rational porous carbon materials.Herein,a highly-cross-linked triazine polymer is employed to fabricate N,P co-doped porous carbon(A-TDP-12)with tunable active nitrogen in the carbon framework for simultaneous enhancement of CO_(2) capture capability and Supercapacitance(SC).The synthesized A-TDP-12 possesses a typical hierarchically porous framework(micro-pores and meso-pores)with a large surface area(1332 m^(2) g^(-1))and a rich content of N(7.89 at.%)and P(0.74 at.%).It delivers a CO_(2) adsorption capacity of 1.52 and 5.68 mmol g^(-1) at 1 and 5 bar,respectively,with almost no decay after successive 8 recycles.In 6 M KOH aqueous electrolyte,A-TDP-12 exhibits a superior specific capacitance of 172.7 F g^(-1) at a current density of 1 A g^(-1).Even at a high current density of 10 A g^(-1),80%of its initial capacity still remains.This work not only offers a novel strategy for fabricating promising adsorbents and electrodes for CO_(2) uptake and SCs,but also provides new insights into design of porous carbon material for related applications.

关键词： N,P co-doping Porous carbon CO_(2)capture Super-capacitors bi-function

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