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·228· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

布比较宽，AB 段十分陡，说明吸附表面对被吸附分 对中孔分析可知，活性炭的中孔孔径分布主要集中
子作用力较强，大于被吸附分子之间的作用力 [24] 。 于 2.0~5.3 nm，在 2.3 nm 处有明显的峰，说明孔径
为 2.3 nm 的孔分布最多。这些优良孔结构特性使其
满足作为超级电容器电极材料的基本要求，可进一
步探索其储能行为。

图 4 样品低温氮气吸附-脱附等温线
Fig. 4 Low-temperature N 2 adsorption/desorption isotherms

2.2.2 孔径分布
图 5 为样品孔径分布曲线。由图 5 可知，H-K 图 5 样品孔径分布曲线
Fig. 5 Pore size distribution curves of AC
法分析活性炭的微孔孔径分布，发现微孔结构丰富，
微孔孔径主要集中在 0.5~1.0 nm，在 0.6 nm 处有明 2.2.3 样品比表面积分析
显的峰，说明孔径为 0.6 nm 的孔分布最多。BJH 法 表 3 为样品的比表面积参数。

表 3 样品的比表面积参数
Table 3 Specific surface area parameters of AC
样品 B E T 比表面积/(m²/g) Langmuir 比表面积/(m²/g) 总孔容/(cm³/g) 平均孔径/(nm)
石莼基活性炭 2616.3 4883.5 1.785 2.73
煤基活性炭 2483.0 — 1.410 —
废旧棉织物活性炭 1368.7 — 0.620 6.95
椰壳活性炭 2687.0 — 1.470 —
—代表无此项数据。

由表 3 可知，石莼基活性炭的 BET 比表面积为
2616.3 m²/g，Langmuir 比表面积达到 4883.5 m²/g，
总孔容达到 1.785 cm³/g，平均孔径为 2.73 nm，活性
炭具有极高的比表面积和孔容，孔结构为微/中孔结
构。椰壳基活性炭的 BET 比表面积可达 2687.0 m²/g，
石莼基活性炭比表面积略低，但石莼基活性炭的总
孔容略大，因为椰壳基活性炭孔径主要集中在
1~2 nm，石莼基活性炭有小于 1 nm 的孔 [12] 。石莼
基活性炭的 BET 比表面积大于煤基活性炭比表面积

2
（2483.0 m /g），也大于废旧物基（非生物质）活性 图 6 不同样品的红外光谱图
2
炭比表面积(1368.7 m /g） [20,22] 。故石莼基活性炭凭 Fig. 6 FTIR spectra of samples
借其高比表面积和微/中孔结构可在储能或吸附领
域得以应用。 振动，石莼半焦在 1729.9、1265.1、1106.2 cm 1 处
2.3 红外光谱分析 的吸收峰来自于酯类的 C==O 伸缩振动和 C—O—C
将石莼半焦与活性炭进行 FTIR 检测，探究活 的伸缩振动，1450~1600 cm 1 内的吸收峰来自芳环
化后表面官能团的变化，结果如图 6 所示。 的 C==C 骨架振动。与石莼半焦相比，石莼基活性
1
由图 6 可知，活性炭与石莼半焦的红外吸收峰 炭在 3445.8、1558.7 和 1030.2 cm 处有吸收峰，对
1
峰位基本一致，但峰强均有所下降，说明活化后活性 应于醇类 O—H、C—O 的伸缩振动；2079.8 cm 处
炭的官能团种类与数量减少。石莼半焦在 3450.1 cm 1 对应于 C≡C 及累积 C==C 的伸缩振动，1740.5、
处的吸收峰对应于醇类、酚类、酸类的 O—H 伸缩 1558.7 cm 1 分别为 C==O、C==C 的伸缩振动引