一種通過木糖母液製備三維多孔碳的簡單方法，用於高性能超級電容器
木糖的製備過程是在稀酸或濃酸的高溫下水解生物質，木質纖維素中的半纖維素容易水解成各種單糖。在此條件下未分解的纖維素和木質素殘留物經過過濾和分離後，濾液主要包含各種衍生自半纖維素的單體糖。在中和，濃縮，離子交換和濾液結晶後，木糖將分離為晶體，然後氫化以製備木糖醇。但是，在結晶過程中不能從液體中分離出最多30％的生產木糖，並且大多數木糖和其他糖作為木糖母液保留在液體中。由於其複雜的組成，大量的抑制劑和糖的低成本，到目前為止，這種副產物的開發和利用受到了限制。與其花費精力來分離這些成分，不如使用便宜的生物質來製備它們。研究人員嘗試使用生物技術直接從木糖母液中製備木糖醇，但母液中的糠醛等抑制劑對合適的微生物菌株構成了挑戰。總之，最好的方法是將其作為廢物處理，但是，這種處理方法會給環境帶來壓力。
木糖母液能否轉化為高性能超級電容器材料，對於木糖醇工業的可持續發展具有重要意義。由於水熱法是一種以葡萄糖和木糖為原料製備功能性碳材料的有效方法並且考慮到木糖母液的主要成分也是這些糖，因此本文，將其通過水熱與KOH活化相結合進行處理，以製備用於超級電容器的多孔碳。所得的三維多孔碳材料具有蜂窩狀的三維結構，具有高度的石墨烯和具有大孔，中孔和微孔的分層孔，並且具有1470 m ^2 / g 的高比表面積，包含到14.7 at% 的O和0.5 at% 的N。木糖母液衍生的多孔碳烯用於超級電容器電極時表現出優異的性能，在液體和有機電解質中均表現出超高的比電容和能量密度。
圖1、廢木糖母液衍生的3D多孔碳的製備工藝流程圖
圖2、（a）JNSLBC，（b）JNSLC 550-3，（c）JNSLC 650-3（d）JNSLC 750-3的 SEM圖像
圖3、（a）N 2吸附等溫線，（b）孔徑分布，（c）XRD譜圖，（d）JNSLC t- ps的拉曼光譜。
表1. 樣品的比表面積和孔體積分布
圖4.（a）循環性能和（b）基於JNSLC 650-3的超級電容器在10A / g的電流密度下加載10000次循環後在不同電解質中的庫侖效率
總之，一種簡單的方法，從木糖母液中製備三維多孔碳，用於高性能超級電容器。通過簡單地調節活化溫度，在優化條件下製備的多孔碳具有完美的蜂窩結構，層數更少，並且大孔，中孔和微孔並存。這項工作為製備用於高性能超級電容器的多孔碳提供了新的方法，並且為木糖構建了綠色生產工藝。
文獻：
Waste Xylose Mother Liquor Derived 3 D Graphene‐Like Porous Carbon with Ultrahigh Specific Capacitance and Energy Density for Supercapacitorshttps://doi.org/10.1002/slct.201903810
來源：文章來自chemistry select網站，由材料分析與應用整理編輯。
版權與免責聲明：
① 凡本網註明"材料分析與應用"的所有作品，版權均屬於材料分析與應用，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。已獲本網授權的作品，應在授權範圍內使用，並註明"來源：材料分析與應用"。違者本網將追究相關法律責任。
② 本網凡註明"來源：xxx（非本網）"的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在於傳遞更多信息，並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，且不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如其他媒體、網站或個人從本網下載使用，必須保留本網註明的"稿件來源"，並自負版權等法律責任。
③ 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起三日內與本網聯繫，否則視為放棄相關權利。