[發明專利]一種有機固體廢棄物摻氮水熱及活化制備高性能多孔碳材料的方法

有效

• 申請號: 201910629785.1
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110342512B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉歡;肖康鑫;李楊;汪家興;姚洪
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C01B32/348
• 分類號: C01B32/348;C01B32/324
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

1.一種有機固體廢棄物摻氮水熱及活化制備高性能多孔碳材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1.將有機固體廢棄物充分粉碎篩分后得到有機固廢粉末，再將有機固廢粉末與摻氮劑混合均勻，加入水形成固液混合物；所述有機固體廢棄物至少包括木屑、橙皮、椰殼、煙蒂中的任意一種，所述摻氮劑至少包括三聚氰胺、尿素、雙氰胺中的任意一種；

步驟2.將固液混合物置于反應釜中進行水熱碳化反應，其中，反應溫度為160～220℃，反應時間為10～180min，反應壓力為1.5～3.3Mpa；反應結束后通過對產物進行抽濾、清洗、烘干，得到固體，即摻氮水熱炭；

步驟3.將摻氮水熱炭與活化劑混合均勻進行高溫活化，固體產物經洗滌干燥后得到摻氮多孔碳材料，該摻氮多孔碳材料的孔結構以微孔為主，伴以部分介孔結構；所述活化劑為碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫氧化鉀中的任意一種。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機固體廢棄物為木屑、橙皮、椰殼、煙蒂中的任意兩種的組合。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機固廢篩分粒徑為50～300μm。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述摻氮劑為三聚氰胺、尿素、雙氰胺中的任意兩種的組合。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機固廢與摻氮劑混合質量比為1:0.5～1:2，并按照固液質量比為1:3～1:10加入水形成固液混合物。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，摻氮劑與活化劑質量比為1:0.1～1:1。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述活化處理在惰性氣氛中進行，壓力為常壓或微正壓，活化溫度為600～900℃，升溫速率3～10℃/min，活化時間0.5～2h。