[發明專利]一種中空管狀生物碳的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201610285828.5
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105776182A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 黃劍鋒;李文斌;任一杰;李瑞梓;費杰;曹麗云;王海靜;羅曉敏;井宣人;聞稼寶
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;H01M4/583;H01M4/133;H01M4/1393;H01G11/40;H01G11/86
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，首先采用水熱反應對木棉纖維進行碳 化，然后將碳化后的木棉纖維在惰性氣氛保護下進行煅燒，將煅燒后的木棉纖維冷卻、洗滌干 凈、收集、干燥即可；所述水熱反應的溫度為140～200℃，煅燒的溫度為300～1200℃。

2.根據權利要求1所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，所述水熱反應 是在填充比為30％～80％的條件下，以5～10℃/min的升溫速率由室溫升溫至140～200℃，反應 6～24h。

3.根據權利要求1或2所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，將所述木 棉纖維放置于水熱釜內襯后，向其中加入酸性溶液，攪拌均勻并保證木棉纖維全部分散，再進 行水熱反應。

4.根據權利要求3所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，所述酸性溶液 為硫酸溶液、硝酸溶液、鹽酸溶液或磷酸溶液。

5.根據權利要求1所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，水熱反應完成 后，對反應后的溶液進行抽濾，先后用去離子水和無水乙醇進行洗滌，以去除水熱反應過程中 產生的雜質。

6.根據權利要求1所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，煅燒是在管式 氣氛爐的石英管內進行，煅燒前，首先通入惰性氣體進行氣密性檢查，保證石英管內氣體全部 為惰性氣體。

7.根據權利要求1或6所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，煅燒的方 法為：在50～200sccm的氣流條件下，以5～10℃/min的升溫速率升溫至300～1200℃，保溫時 間為1～6h。

8.根據權利要求1或7所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，所述惰性 氣體為氬氣和氮氣中的一種或兩種。

9.根據權利要求1所述的一種中空管狀生物碳的制備方法，其特征在于，所述木棉纖維 為越南木棉纖維、印尼木棉纖維以及國產廣西木棉纖維中的一種或幾種。

10.一種根據權利要求1所述的方法制備的中空管狀生物碳的應用，其特征在于，該中空 管狀生物碳應用于吸附領域、離子電池領域、超級電容器領域、模板劑領域以及復合材料領域。