[發明專利]一種生物質分級多孔碳材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810185080.0
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108455600B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 陳德良;楊德威;張銳;王兆武;荊慧娟;王凱;許紅亮;李佳衡;李鑫
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/348;B01J20/20;H01G11/34
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

1.一種生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）熱解：將干燥破碎后的生物質原料在保護氣氛下熱解碳化，將碳化后的材料進行研磨、過篩后，得到含碳固體粉末；

2）超細化處理：將步驟1）中的含碳固體粉末分散于溶劑中，然后在超聲和砂磨共同作用下進行超細化處理，得到懸浮液，將懸浮液離心、干燥后得到超細碳粉體；

3）堿煮：將步驟2）中的超細碳粉體加入堿液中進行堿煮，經過離心、水洗、干燥后得到高純固體碳粉體；

4）活化：將高純固體碳粉體分散于堿液中，干燥后壓制成餅狀，并在保護氣氛中進行加熱活化，得到活化料；

5）步驟4）中得到的活化料經過水洗、酸煮、水洗、干燥得到分級多孔碳納米粉體。

2.如權利要求1所述生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中所述生物質原料為玉米芯、秸稈中的一種或多種混合；所述干燥破碎后的生物質原料得到的顆粒粒度為0.1-30cm。

3.如權利要求1所述生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，所述熱解碳化的處理溫度為400-800℃，升溫速度為3-15℃/min，處理時間為30-120min。

4.如權利要求1所述生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，所述溶劑為水、異丙醇水溶液、丙酮水溶液中的一種或混合；所述異丙醇水溶液中異丙醇與去離子水的體積比為1:2-3；所述丙酮水溶液中丙酮與去離子水的體積比為1:2-3。

5.如權利要求1所述生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，超細化處理的處理時間為0.1-10h；所述超聲的功率為100-1000W；所述砂磨處理的轉速為500—3000rpm。

6.如權利要求1所述生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3）堿煮所用堿液和步驟4）中所用堿液為NaOH溶液、KOH溶液中的一種或兩種的混合。

7.如權利要求1所述生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4）中加熱活化的處理溫度為700-900℃，活化時間為30-150min。

8.如權利要求1所述生物質分級多孔碳材料的制備方法，其特征在于，所述步驟5）中酸煮條件為：酸液為250ml 0.3-0.7 mol/L的 HCl 水溶液，酸煮溫度為80-100℃，酸煮時間為0.3-0.7h。