在这项工作中，通过一步法在高压和高温下，从废轮胎中制备了高收益的氮掺杂石墨烯纳米圆盘，该过程使用的是不锈钢反应釜，且无需任何化学添加剂。在制备过程中反应温度起着至关重要的作用，通过将温度从600°C升高到1100°C，碳原子重新排列构建了纳米圆盘和量子点的混合石墨烯结构。所获得的石墨烯作为超级电容器电极时，具有优异的电容特性和长时间稳定性。它的比电容为 161.24 F/g，并实现了733.3 W/kg 的功率密度和27.1 Wh/kg的能量密度。这项工作的发现不仅为消除有害物质提供了解决方案，而且还提出了一种新意识，即将一些危险材料转变为具有成本效益和经济的纳米材料；另一方面，该工作也阐明了废弃物在电力上的潜在价值。
 
 
Figure 1.从废旧轮胎制备N-GND，再到构建超级电容器装置的过程以及原理示意图。
 
  
Figure 2. 不同样品在1200到3000 cm-1波数范围内的拉曼光谱比较。
 
  
Figure 3．（a-i）不同样品的TEM和HRTEM图比较，图（b）中的插图呈现了相应的晶格条纹和晶格间距。
 
 
Figure 4．(A) 激发为波长290 nm 时的 PL 发射光谱。插图为在365 nm紫外线照射下的石墨烯乙醇溶液照片。(B) 相同石墨烯乙醇溶液在室温保存48天后的PL发射光谱。
 

Figure 5. GND 电极的电化学测量：(A) 所有样品在3 M Na2SO4溶液100 mV/s 扫速下的CV曲线，(B) CW4 在不同扫速下的CV曲线，（C）所有样品在固定电流密度下的恒电流充放电曲线，（D）以及CW4电极在不同电流密度下的恒电流充放电曲线。
  
        该研究工作由埃及先进技术与新材料研究所
Abd El-Hady B. Kashyout课题组于2021年发表在ACS Omega期刊上。原文：Fabrication of High Yield Photoluminescent Quantized Graphene Nanodiscs for Supercapacitor Devices。

转自《石墨烯杂志》公众号