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多孔炭材料是指含有丰富的相互贯通或封闭的孔洞并且以炭为介质的固体材料,具有发达的孔结构、大的比表面积、稳定的炭骨架结构和丰富的来源的特点,在电化学能源存储与转换、催化剂载体、吸附等领域具有广阔的应用前景。在众多多孔炭材料中,以生物质为原料制备多孔炭具有绿色环保、成本低廉等优势,本文以豆腐为碳源,加入氯化锌与氯化铁、采用一步炭化法制备了具有纳米薄片形貌的Fe3C/Fe3O4/C复合材料,系统研究了所制备材料在超级电容器与染料吸附两方面的性能,探讨了两种应用对多孔材料的共性要求。主要研究内容如下:(1)利用氯化锌和氯化铁一步炭化-活化制备得到高比表面积Fe3C/Fe3O4/C片状复合材料,系统研究了炭化过程中其形貌的演变机理及工艺条件对比表面积的影响。实验表明:(1)活化后的豆腐碳材料具有高的比表面积,氯化锌活化的样品的最大比表面积为1876 m2/g。(2)氯化铁可促进豆腐的石墨化转变,且有氯化铁参与的活化过程都有自组装Fe3C/Fe3O4/C片状结构复合材料生成。(3)由氯化锌和氯化铁协同活化作用制备了高比表面积Fe3C/Fe3O4/C的复合材料具有优异的电化学性能,在0.5 A/g的电流密度下,比容量为315 F/g。(4)碳化温度在700°C1000°C时,氯化锌和氯化铁共同活化豆腐反应制备了不同的Fe的化合物,且在800°C时,产物的电化学性能最优。(2)考察了所制备的Fe3C/Fe3O4/C复合材料在对亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)的吸附性能。结果表明:(1)具有高比表面积和片状结构的Fe3C/Fe3O4/C复合材料对MB和RhB吸附容量分别可达918 mg/g和868 mg/g。(2)改变吸附过程的酸碱环境,其吸附量基本不变。(3)Fe3C/Fe3O4/C复合材料经十次重复利用后,对MB和RhB的去除率仍分别可高达95%和92.5%。(4)随着温度的升高,Fe3C/Fe3O4/C复合材料的吸附量逐渐增大;初始浓度高于600 mg/L,吸附处于平衡状态;15 min内吸附速率较快,30 min后吸附基本达到平衡。(5)拟合的吸附等温线符合Langmuir吸附等温曲线模型,吸附质以单分子层形式覆盖在吸附剂表面;吸附动力学过程满足准二级动力学模型的假设条件,吸附机制以化学吸附为主。