[發明專利]一種木霉調控生物質多孔活性炭及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110011843.1
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112811420B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 沈飛;劉章林;黃梅;趙麗;田東;曾詠梅
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/348;H01G11/32;H01G11/86
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

1.一種超級電容器用木霉調控生物質多孔活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）前驅體的制備：將餐廚垃圾去除不可降解組分后，進行固液分離，將固體組分于105℃干燥12h，再經研磨過篩，得到處理后的餐廚垃圾；將生物質秸稈風干后磨碎過篩；將上述生物質秸稈與餐廚垃圾按7:3的重量比混合配制成培養基，并調整水含量為70%，對培養基滅菌后，向其中接種木霉懸浮液，接種后的培養基在28℃培養7天，至培養基表面可見明顯的孢子；然后，將得到的混合物進行凍干，過篩進行后續的碳化處理；

（2）水熱炭的制備：將步驟（1）凍干后的混合物加入到去離子水中，放入不銹鋼高壓反應釜中，于200℃進行水熱炭化12 h，過濾收集固體殘渣，所得固體殘渣先后用乙醇和去離子水洗滌，洗滌干凈后的固體于105℃干燥，得到水熱炭；

（3）多孔活性炭的制備：將KOH固體與步驟（2）所得水熱炭按重量比4:1混合，充分研磨使混合充分，然后將混合物在管式爐中，在氮氣氛圍下，以升溫速率為5℃/分鐘，溫度900℃進行活化，活化完成后自然冷卻，得到固體樣品，先用鹽酸清洗然后用去離子水洗滌到中性，固體樣品在105 ℃處理12小時，得到多孔活性炭。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述去除不可降解組分包括骨頭、蛋殼、筷子、塑料。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述過篩均為過40目篩。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述生物質秸稈包括小麥秸稈、玉米秸稈、棉花秸稈、高粱秸稈、水稻秸稈中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中維持培養基中的C/N比為15-20:1。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述乙醇洗滌的次數為3-4次，所述去離子水洗滌的次數為4-5次。

7.一種木霉調控生物質多孔活性炭，其特征在于，是由權利要求1-6任一項所述方法制備而得。

8.一種如權利要求7所述的木霉調控生物質多孔活性炭的應用，其特征在于，是將該多孔活性炭應用于超級電容器中。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述應用是將該多孔活性炭用于制備超級電容器的電極材料。