[發(fā)明專利]一種碳?xì)饽z的制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510344508.8
• 申請(qǐng)日: 2015-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN104986752B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黨桃桃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安博納材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/05
• 分類號(hào): C01B32/05;C05G3/00
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本發(fā)明涉及一種碳?xì)饽z的制備方法及其作為納米碳肥料增效劑在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)方面的應(yīng)用，屬于碳?xì)饽z制備技術(shù)領(lǐng)域。其具體的制備過程如下：在密閉容器中，將糖類化合物、高聚物和有機(jī)溶劑在150～250℃反應(yīng)后，經(jīng)干燥得到碳?xì)饽z。本發(fā)明方法制備碳?xì)饽z無需加入催化劑，減少了催化劑分布不均及殘留造成的孔道堵塞；同時(shí)具有制備方法簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明方法制備得到的碳?xì)饽z純度高、密度低、孔隙率高，其作為納米碳肥料增效劑不僅能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，還能減少肥料施用量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳?xì)饽z的制備方法及其作為納米碳肥料增效劑在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)方面的應(yīng)用，屬于碳?xì)饽z制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

碳?xì)饽z是一種由高聚物分子構(gòu)成的多空非晶凝聚態(tài)材料，具有高比表面積和可控的孔徑大小，可作為吸附劑應(yīng)用在污水處理、海水淡化等方面。另外，碳?xì)饽z具有密度低、導(dǎo)電性優(yōu)良等性能，在新能源電池和超級(jí)電容器方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)制備碳?xì)饽z的方法多以碳酸鈉為催化劑，經(jīng)溶膠-凝膠、干燥、碳化等一系列過程，形成多孔無定形結(jié)構(gòu)的碳素材料。最近有研究報(bào)道了采用鎂鹽為催化劑，獲得了球形顆粒結(jié)構(gòu)的碳?xì)饽z。計(jì)亞軍等研究了以氫氧化鎂為催化劑獲得的碳?xì)饽zTEM圖呈現(xiàn)大面積蟲蝕形態(tài)，以醋酸鎂為催化劑得到的碳?xì)饽z呈現(xiàn)連續(xù)粒狀。何蕊等以氨水作為間苯二酚和甲醛反應(yīng)的催化劑，經(jīng)溶膠-凝膠制備有機(jī)氣凝膠，再經(jīng)過常溫常壓干燥、高溫碳化形成連續(xù)顆粒狀的碳?xì)饽z。可見，原料對(duì)碳?xì)饽z的結(jié)構(gòu)有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳?xì)饽z的制備方法及其作為納米碳肥料增效劑在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)方面的應(yīng)用。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程如下：

一種碳?xì)饽z的制備方法：在密閉容器中，將糖類化合物、高聚物和有機(jī)溶劑在150～250℃反應(yīng)后，經(jīng)干燥得到碳?xì)饽z，所述的糖類化合物選自單糖或二糖，所述的高聚物選自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯醇。

所述的糖類化合物選自葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖。

所述的有機(jī)溶劑選自甲酸、乙酸、丙酸、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丁醇、乙腈、二氯甲烷、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、二氯亞砜、N-甲基吡咯烷酮。

糖類化合物、高聚物和有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1：1：5～1：0.1：0.5，反應(yīng)溫度為160～200℃。

上述碳?xì)饽z的干燥采用冷凍干燥或二氧化碳超臨界干燥。

上述碳?xì)饽z可進(jìn)一步在惰性氣氛下經(jīng)過300～1200℃煅燒處理。

上述制備方法得到的碳?xì)饽z可作為納米碳肥料增效劑應(yīng)用于調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)方面。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及積極效果：（1）本發(fā)明制備碳?xì)饽z無需加入催化劑，減少了催化劑分布不均及殘留造成的孔道堵塞；（2）本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單、成本低，制備得到的碳?xì)饽z純度高，密度低、孔隙率高；（3）本發(fā)明方法制備的碳?xì)饽z作為納米碳肥料增效劑不僅能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，還能減少肥料施用量。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1、4、13所制備的圓柱狀凝膠照片；

圖2為實(shí)施例1所制備的碳?xì)饽z的粉末衍射圖；

圖3為實(shí)施例1所制備的碳?xì)饽z的紅外圖；

圖4為實(shí)施例1所制備的碳?xì)饽z的X-射線光電子能譜圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1