木质素是一种丰富的天然材料，已针对多种商业应用进行了研究。但是，这种有价值的有机材料仍未得到充分利用。现在，发表在《期刊》上的新评论论文碳中和由中国科学家撰写的，研究了木质素衍生的碳的电化学应用。
学习：木质素衍生的碳材料用于催化和电化学能量储存欧洲杯足球竞彩。图片来源：rattiya thongdumhyu/shutterstock.com
需要更可持续的未来
近几十年来，很明显，人类对化石燃料的过度依赖在历史上史无前例的规模上造成了环境破坏。碳排放与气候变化，全球温度升高，酸化海洋，变化的生态系统以及生物多样性的丧失有关。此外，化石燃料是有限的资源，如果不逐步淘汰而支持可持续资源，将来会造成严重的能源差距。
木质素衍生的碳材料的示意图，用于催化和电化学能量储存。欧洲杯足球竞彩图片来源：Wang，H等人，碳中和
已经开发了几种可再生能源技术，包括太阳能收集，风能，水力发电，地热能和生物质衍生的能源解决方案。近年来，对可持续生物燃料和替代绿色材料的研究已经加速。欧洲杯足球竞彩
木质素和木质素衍生的碳
与常规化石燃料衍生物相比，生欧洲杯足球竞彩物质的制造材料为多个行业提供了重大好处。在研究人员探索的大量生物质来源中，木质素已成为用于建造可持续替代品的合适候选材料。
木质素普遍丰富，并在植物细胞壁中发现。它是木质纤维素的主要组成部分，可为细胞壁结构提供刚性，并在水运输和抗菌和酶促降解抑制中发挥作用。木质素的一个关键吸引力元素是其芳香环结构中存在多个功能组，这允许生产许多功能材料。欧洲杯足球竞彩
除了天然存在的木质素外，造纸和生物填充行业每年在全球生产五亿吨工业木质素。木质素具有低成本，庞大的资源储备和增强的芳香性等好处，使其成为多种工业应用的有前途的碳前体。
木质素衍生的碳提供了可行的木质素价值途径，具有稳定的生理学特性，可调形态，高孔隙率和良好的电导率，并且这些材料具有很高的特定表面积。欧洲杯足球竞彩木质素衍生的三种主要类型是多孔碳，它们显示了一系列形态，木质素碳复合材料和杂质掺杂的碳。
研究
新论文对木质素衍生的碳研究的当前最新作品进行了全面综述。作者深入探讨了在电化学和催化储存系统中利用这些创新材料的最新进展，这是审查的主要重点。欧洲杯足球竞彩
已彻底探索了在多种应用中应用的木质素衍生的碳。本文还讨论了异质结构，孔结构裁缝和杂原子掺杂。包括瓶颈和未来研究趋势的详尽概述，以指导该领域的未来研究。
木质素碳应用
在最近的研究中，针对各种催化和电化学能量储存应用探索了木质素衍生的碳。锂离子电池，钠离子电池，超级电容器以及热催化，光催化和电化学催化应用都是多个团队进行了激烈研究的重点。
这些碳质材料对高性能催化的适用性是由于其稳定的生理学特性。欧洲杯足球竞彩它们在碱和酸性培养基中的稳定性和耐腐蚀性意味着它们是为此目的的吸引人的底物材料。欧洲杯足球竞彩这些材料的可调节微观结构是催化研究的额外好处。欧洲杯足球竞彩
木质素衍生的碳材料可以作为碳圆点，类似薄片的欧洲杯足球竞彩多孔材料和3D多孔碳准备。几项研究为这些高度可调的碳结构作为催化材料提供了有希望的结果。欧洲杯足球竞彩
木质素多孔碳可以用作超级电容器中的高性能电极材料，因为它们丰富且可持续的资源，低成本和高碳含量。欧洲杯足球竞彩已经探索了几种绿色合成方法，例如细菌激活，以制备这些材料。欧洲杯足球竞彩
几位研究人员证明，将木质素用作锂离子电池的原材料，并配备了由木质素衍生的碳制备的阴极和阳极材料。欧洲杯足球竞彩木质素衍生的碳及其多样的显微镜结构的独特功能群结构可显着改善电化学活性。一些研究着重于选择合适的活化剂，以改善木质素碳的有序碳结构，以进一步改善它。
近年来，在锂离子电池研究中广泛探索了杂种掺杂和木质素碳复合材料。充分利用木质素丰富的氧化还原位点的修饰，以增强具有锂储存能力的纳米颗粒的负载是当前研究的重点。欧洲杯猜球平台目前，用于利用木质素碳作为钠离子电池的阴极的研究是目前电化学储能研究的关键领域。
外表
木质素是用于电化学能量储存和催化应用的高度有希望的碳前体。但是，仍然存在一些主要的挑战，这些挑战仍会产生瓶颈，并且必须在未来的工作中解决。需要开发可持续，绿色和高效激活技术。此外，必须进一步研究木质素的碳化机制。
未来工作的另一个有希望的领域将是对木质素碳微观结构与实际应用之间的结构 - 性能关系的深入研究。将需要更先进的表征方法，例如原位拉曼光谱和X射线衍射，以检测木质素碳结构在储能过程中的变化。这将有助于提高他们在电池技术方面的性能。
最后，随着木质素的组成在来源之间变化，有效的纯化方法从具有高度相似结构的不同来源产生木质素原料。总体而言，本文对该研究领域的当前进展进行了彻底的综述，并将有助于改善对功能化木质素碳材料及其应用的未来研究。欧洲杯足球竞彩
参考
Wang，H等。（2022）木质素衍生的碳材料用于催化和电化学储能欧洲杯足球竞彩碳中和[在线] onlinelibrary.wiley.com。可用网址：https://doi.org/10.1002/cnl2.29
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