壳聚糖基生物炭的制备及其在储能与环境治理领域的应用研究进展.pdfVIP

第49卷第12期低碳化学与化工Vol.49No.12

2024年12月Low-CarbonChemistryandChemicalEngineeringDec.2024

·碳资源转化利用·DOI:10.12434/j.issn.2097-2547

壳聚糖基生物炭的制备及其在储能与环境治理领域的

应用研究进展

左钧元，李欣彤，王星宇，周志康，蔡进军

（湘潭大学化工学院，湖南湘潭411105）

摘要：通过生物质废弃物资源化利用构建氮掺杂生物炭不仅符合绿色化学理念，而且在储能和环境治理方面具有较好的应

用前景，其中前驱体类型是高性能氮掺杂生物炭合成的关键。壳聚糖作为自然界唯一富含氨基官能团的多糖分子是优异的氮

掺杂生物炭前驱体，惰性气氛下基于热化学过程可在生物炭中实现原位氮掺杂。综述了壳聚糖基氮掺杂生物炭的制备方法及

其在超级电容器、电催化、碳捕集和水处理方面的应用研究进展，分析了生物炭比表面积、孔径结构和含氮官能团等因素对其

应用性能的影响，论述了壳聚糖基氮掺杂生物炭应用在不同领域的特性优势及面临的主要问题，可为构建高性能氮掺杂生物

炭及拓展其潜在应用领域提供一定参考。

关键词：壳聚糖；氮掺杂生物炭；储能；碳捕集；水处理

中图分类号：TQ127.11文献标志码：A文章编号：2097-2547（2024）12-047-13

Researchprogressonpreparationofchitosan-basedbiocharand

itsapplicationsinenergystorageandenvironmentalgovernance

ZUOJunyuan,LIXintong,WANGXingyu,ZHOUZhikang,CAIJinjun

(SchoolofChemicalEngineering,XiangtanUniversity,Xiangtan411105,Hunan,China)

Abstract:TransformationofbiowasteintoN-dopedbiocharconformstoaconceptofgreenchemistryandalsoshowsgoodprospectsin

energystorageandenvironmentalgovernance.Amongthem,theprecursortypeisthekeypointfortheproductionofhigh-performance

nitrogen-dopedbiochar.Chitosan,astheonlysolepolysaccharidewithamine-basedgroupsinnature,isanexcellentprecursorfor

nitrogen-dopedbiochar.InsituN-dopedcanbeachievedinbiocharthroughathermo-chemicalprocessunderinertatmosphere.Recent

developmentsonpreparationmethodsofchitosan-basednitrogen-dopedbiocharanditsapplications,includingsupercapacitor,electro-

cat