在這項工作中，通過一步法在高壓和高溫下，從廢輪胎中制備了高收益的氮摻雜石墨烯納米圓盤，該過程使用的是不銹鋼反應釜，且無需任何化學添加劑。在制備過程中反應溫度起著至關重要的作用，通過將溫度從600°C升高到1100°C，碳原子重新排列構建了納米圓盤和量子點的混合石墨烯結構。所獲得的石墨烯作為超級電容器電極時，具有優異的電容特性和長時間穩定性。它的比電容為 161.24 F/g，并實現了733.3 W/kg 的功率密度和27.1 Wh/kg的能量密度。這項工作的發現不僅為消除有害物質提供了解決方案，而且還提出了一種新意識，即將一些危險材料轉變為具有成本效益和經濟的納米材料；另一方面，該工作也闡明了廢棄物在電力上的潛在價值。
Figure 1.從廢舊輪胎制備N-GND，再到構建超級電容器裝置的過程以及原理示意圖。
Figure 2. 不同樣品在1200到3000 cm-1波數范圍內的拉曼光譜比較。
Figure 3．（a-i）不同樣品的TEM和HRTEM圖比較，圖（b）中的插圖呈現了相應的晶格條紋和晶格間距。
Figure 4．(A) 激發為波長290 nm 時的 PL 發射光譜。插圖為在365 nm紫外線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溫保存48天后的PL發射光譜。
Figure 5. GND 電極的電化學測量：(A) 所有樣品在3 M Na2SO4溶液100 mV/s 掃速下的CV曲線，(B) CW4 在不同掃速下的CV曲線，（C）所有樣品在固定電流密度下的恒電流充放電曲線，（D）以及CW4電極在不同電流密度下的恒電流充放電曲線。
該研究工作由埃及先進技術與新材料研究所
Abd El-Hady B. Kashyout課題組于2021年發表在ACS Omega期刊上。原文：Fabrication of High Yield Photoluminescent Quantized Graphene Nanodiscs for Supercapacitor Devices。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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