[發明專利]一種復合活性炭氣凝膠及其制備方法與應用有效
| 申請號： | 201910927335.0 | 申請日： | 2019-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN110665442B | 公開（公告）日： | 2022-02-22 |
| 發明（設計）人： | 張力平;王天浩;張文濤;張磊;曾志農 | 申請（專利權）人： | 北京林業大學 |
| 主分類號： | B01J13/00 | 分類號： | B01J13/00;H01G11/34;H01G11/44 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人： | 陳征 |
| 地址： | 100083 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 復合 活性炭 凝膠 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種復合活性炭氣凝膠的制備方法，其特征在于，以纖維素漿粕和碳納米管為原料，所述纖維素漿粕和碳納米管的重量比為8~10:5；
所述纖維素漿粕為竹纖維素漿粕；
在制備復合溶膠時，先將所述碳納米管與離子液體混合后形成纖維素溶劑，再將所述纖維素漿粕與所述纖維素溶劑在40～70℃的溫度下，以300～700 r/min的速率攪拌4～12h；
其中，所述離子液體中，陽離子為烷基咪唑離子，陰離子為CF3COO-；所述碳納米管與所述離子液體的質量比為1： 10~50；所述纖維素漿粕與所述纖維素溶劑的質量比為1： 10～25；
在所述復合溶膠干燥后進行高溫炭化，所述高溫炭化的溫度為700～1000℃，升溫速率為3～5℃/min，炭化時間為0.5～2 h，降溫速率為3～5℃/min；
在所述復合溶膠炭化后，還包括活化的步驟，所述活化依次包括KOH活化和高溫活化。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述纖維素漿粕與所述纖維素溶劑混合后，還包括超聲脫泡的過程，所述超聲脫泡的溫度為30～70℃，功率為150～250 W，時間為12～30 h。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在干燥前，將所述復合溶膠的溶劑置換為叔丁醇。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，將所述復合溶膠置于去離子水中浸泡12～36 h，每隔4～6 h換一次去離子水，之后再置于叔丁醇中浸泡12～36 h，每隔4～6 h換一次叔丁醇。
5.根據權利要求1~2、4中任一項所述的方法，其特征在于，對制得的復合溶膠采用冷凍干燥，所述冷凍干燥的溫度為-60～-20℃，真空度為40～150 Pa。
6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，對制得的復合溶膠采用冷凍干燥，所述冷凍干燥的溫度為-60～-20℃，真空度為40～150 Pa。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述冷凍干燥的溫度為-50～-30℃，真空度為45～100 Pa。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述冷凍干燥的溫度為-50～-30℃，真空度為45～100 Pa。
9.根據權利要求1~2、4、6~8中任一項所述的方法，其特征在于，所述高溫炭化的溫度為800～900℃，升溫速率為4～5℃/min，炭化時間為1～2 h，降溫速率為4～5℃/min。
10.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述高溫炭化的溫度為800～900℃，升溫速率為4～5℃/min，炭化時間為1～2 h，降溫速率為4～5℃/min。
11.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述高溫炭化的溫度為800～900℃，升溫速率為4～5℃/min，炭化時間為1～2 h，降溫速率為4～5℃/min。
12.根據權利要求1~2、4、6~8、10~11中任一項所述的方法，其特征在于，
所述KOH活化時，炭化物與KOH的質量比為1： 1～4，活化時間為12～24 h；
所述高溫活化的溫度為700～1000℃，升溫速率為3～5℃/min，活化時間為0.5～2 h，降溫速率為3～5℃/min。
13.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，
所述KOH活化時，炭化物與KOH的質量比為1： 1～4，活化時間為12～24 h；
所述高溫活化的溫度為700～1000℃，升溫速率為3～5℃/min，活化時間為0.5～2 h，降溫速率為3～5℃/min。
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