Biomass Waste-Derived Microporous Carbons with Controlled Texture and Enhanced Hydrogen Uptake
Source abstract
Abstract
We report on the facile preparation of biomass waste-derived microporous carbons and the investigation of their hydrogen storage performance. By adjusting the reaction parameters, different carbon materials with controlled morphology and texture were prepared through the carbonization and activation of the hydrolytic lignin from inexpensive biomass waste. The as-obtained samples were characterized using instrumental analyses such as SEM, TEM, EDX, XRD, IR, ICP, and XPS. It was found that the as-synthesized microporous carbons exhibited high surface area (2000−3100 m 2 g −1 ), large micropore volume (1.11−1.68 cm 3 g −1 ), and narrow pore size distribution (0.77−0.91 nm). Furthermore, a considerable hydrogen uptake exceeding 5 wt % with an isosteric adsorption heat of 4.1−7.5 kJ mol −1 was attained with the microporous carbons, showing their potential usage in compacting gaseous fuels of hydrogen.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Hydrogen Storage and Materials · Supercapacitor Materials and Fabrication · Catalysis and Hydrodesulfurization Studies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Key Laboratory of Energy-Material Chemistry (Tianjin) and Engineering Research Center of Energy Storage & Conversion (Ministry of Education), College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, P.R. China
References (62)
Show source-provided references
1. Huber G. W. · Chem. Rev. · 2006 · 106 · 404410.1021/cr068360d ↗
2. Klass D. L. · 1998
3. Titirici M. M. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 420510.1021/cm0707408 ↗
4. Demirbas A. · Prog. Energy Combust. Sci. · 2007 · 33 · 110.1016/j.pecs.2006.06.001 ↗
5. Ni M. · Fuel Process. Technol. · 2006 · 87 · 46110.1016/j.fuproc.2005.11.003 ↗
6. Tilman D. · Science · 2006 · 314 · 159810.1126/science.1133306 ↗
7. Farrell A. E. · Science · 2006 · 311 · 50610.1126/science.1121416 ↗
8. Corma A. · Chem. Rev. · 2007 · 107 · 241110.1021/cr050989d ↗
9. Yan N. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 871410.1021/ja062468t ↗
10. Swierczynski D. · Chem. Mater. · 2006 · 18 · 402510.1021/cm0613511 ↗
11. Cortright R. D. · Nature · 2002 · 418 · 96410.1038/nature01009 ↗
12. Roman-Leshkov Y. · Nature · 2007 · 447 · 98210.1038/nature05923 ↗
13. Navarro R. M. · Chem. Rev. · 2007 · 107 · 395210.1021/cr0501994 ↗
14. Hamelinck C. N. · Biomass Bioenergy · 2005 · 28 · 38410.1016/j.biombioe.2004.09.002 ↗
15. Barsukov I. V. · 2003
16. Bandosz T. J. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 250010.1021/cm062984i ↗
17. Ariga K. · J. Am. Chem. Soc. · 2007 · 129 · 1102210.1021/ja074870t ↗
18. Ohkubo T. · J. Am. Chem. Soc. · 2002 · 124 · 1186010.1021/ja027144t ↗
19. Schlapbach L. · Nature · 2001 · 414 · 35310.1038/35104634 ↗
20. Wang X. F. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2007 · 46 · 260210.1002/anie.200605211 ↗
21. Germain J. · Chem. Mater. · 2006 · 18 · 443010.1021/cm061186p ↗
22. Hu X. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 1174010.1021/ja0639766 ↗
23. Seayad A. M. · Adv. Mater. · 2004 · 16 · 76510.1002/adma.200306557 ↗
24. Wu H. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 32910.1021/cm062274c ↗
25. Grochala W. · Chem. Rev. · 2004 · 104 · 128310.1021/cr030691s ↗
26. Chen J. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 528410.1021/ja034601c ↗
27. Chen P. · Nature · 2002 · 420 · 30210.1038/nature01210 ↗
28. Chen J. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 1121410.1021/jp012127w ↗
29. Siberio-Perez D. Y. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 368110.1021/cm070542g ↗
30. Park H. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 130210.1021/cm0623918 ↗
31. Forster P. M. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 1684610.1021/ja0649217 ↗
32. Kaye S. S. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 650610.1021/ja051168t ↗
33. Nijkamp M. G. · Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. · 2001 · 72 · 61910.1007/s003390100847 ↗
34. Bhatia S. K. · Langmuir · 2006 · 22 · 168810.1021/la0523816 ↗
35. Panella B. · Carbon · 2005 · 43 · 220910.1016/j.carbon.2005.03.037 ↗
36. Züttel A. · J. Alloys Compd. · 2002 · 330 · 67610.1016/S0925-8388(01)01659-0 ↗
37. Miyamoto J. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 1263610.1021/ja064744+ ↗
38. Lueking A. D. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 775810.1021/ja0604818 ↗
39. Liang C. · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 531610.1021/ja060242k ↗
40. Dillon A. C. · Nature · 1997 · 386 · 37710.1038/386377a0 ↗
41. Yang Z. · J. Am. Chem. Soc. · 2007 · 129 · 167310.1021/ja067149g ↗
42. Gogotsi Y. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 1600610.1021/ja0550529 ↗
43. Yushin G. · Adv. Funct. Mater. · 2006 · 16 · 228810.1002/adfm.200500830 ↗
44. Zhao X. B. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 888010.1021/jp050080z ↗
45. Li W. Y. · J. Am. Chem. Soc. · 2007 · 129 · 671010.1021/ja071323z ↗
46. Wang W. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 18019
47. Bansal R. C. · 200510.1201/9781420028812 ↗
48. Jia X. F. · Langmuir · 2002 · 18 · 47010.1021/la011161z ↗
49. Xiao B. · Langmuir · 2005 · 21 · 340010.1021/la0472495 ↗
50. Rouquerol J. · Pure Appl. Chem. · 1994 · 66 · 173910.1351/pac199466081739 ↗
51. Gregg S. J. · 1982
52. Alonso A. · Carbon · 2006 · 44 · 44110.1016/j.carbon.2005.09.008 ↗
53. 10.1016/j.biortech.2007.09.05210.1016/j.biortech.2007.09.052 ↗
54. Yang J. · Carbon · 2004 · 42 · 187210.1016/j.carbon.2004.02.030 ↗
55. Ahmadpour A. · Carbon · 1997 · 35 · 172310.1016/S0008-6223(97)00127-9 ↗
56. Guo J. · J. Colloid Interface Sci. · 2002 · 254 · 22710.1006/jcis.2002.8587 ↗
57. Gogotsi Y. · Nat. Mater. · 2003 · 2 · 59110.1038/nmat957 ↗
58. Bénard P. · Langmuir · 2001 · 17 · 195010.1021/la001381x ↗
59. Gao H. · Appl. Phys. Lett. · 2003 · 83 · 338910.1063/1.1620675 ↗
60. Poirier E. · Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. · 2004 · 78 · 96110.1007/s00339-003-2415-y ↗
61. Rzepka M. · J. Phys. Chem. B · 1998 · 102 · 1089410.1021/jp9829602 ↗
62. Bhatia S. K. · Langmuir · 2006 · 22 · 168810.1021/la0523816 ↗