Ващинський В. М. Електрохімічні та сорбційні властивості активованого вуглецю, отриманого із рослинної сировини

Розроблено та протестовано методику отримання високопористого вуглецевого матеріалу та проаналізовано механізми впливу температури карбонізації, наявності активуючих реагентів на структурно-морфологічні, адсорбційні та електрохімічні властивості ПВМ. Встановлено, що збільшення температури карбонізації вихідної рослинної сировини призводить до зменшення пористості вуглецю. Показано, що морфологія і питома площа поверхні синтезованого матеріалу залежать від співвідношення С/КОН під час хімічної активації в інтервалі температур 850-920 ?С. Виявлено, що оптимальними умовами для одержання пористого вуглецевого матеріалу з розмірами пор 2-6 нм та питомою площею поверхні S = 1300-1600 м2/г є карбонізація рослинної сировини при температурі 250-350 ?С та хімічна активація КОН з різним співвідношенням С/КОН в інтервалі температур 850-920 ?С. З'ясовано, що сорбційні властивості пористого вуглецевого матеріалу визначаються сукупністю термічної та хімічної реакцій активації: із зростанням температури обробки вуглецевого матеріалу розвиток його пористої структури сповільнюється, а отже, знижуються і сорбційні властивості даних матеріалів. Вперше використано синтезований ПВМ в якості електродного матеріалу ЕК з водним розчином електроліту (КОН) та досягнуто максимальних значень питомої ємності 190 Ф/г при оптимальному співвідношенні КОН/ активований вуглець = 1:1. З'ясовано, що збільшення процентного вмісту КОН під час хімічної активації призводить до зменшення питомої ємності ПВМ та збільшення внутрішнього опору ЕК. Доведено, що одним з найважливіших факторів, який визначає ємнісні характеристики досліджуваних ЕК є електропровідність електроліту.