[發明專利]一種生物炭基硬質泡沫碳、其制備方法和在電催化中的應用

有效

• 申請號: 202110401806.1
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113104833B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 俞漢青;季翔宇;劉武軍
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C25B11/054
• 分類號: C25B11/054;C01B32/05;C25B11/065;C25B11/075;C25B3/05;C25B3/07;C25B3/23;C25B11/031;B01J23/70
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉穎

1.一種生物炭基硬質泡沫碳的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、提供殼聚糖氣凝膠；

S2、取酚類、甲醛和堿性催化劑溶解于水中，得到含酚醛類樹脂的溶液，并使其浸透所述殼聚糖氣凝膠；將浸透的殼聚糖氣凝膠于100℃以下進行加熱，所述加熱完成后，在惰性氣體氛圍中于900~1000℃加熱進行熱解，得到含玻璃碳的生物炭基硬質泡沫碳。

2.根據權利要求1所述生物炭基硬質泡沫碳的制備方法，其特征在于，所述殼聚糖氣凝膠由殼聚糖經過溶膠-凝膠、冷凍干燥制得。

3.一種生物炭基硬質泡沫碳，由權利要求1~2任一項所述的制備方法制備得到，其表面碳材料包含玻璃碳形式。

4.一種催化劑，以權利要求3所述的生物炭基硬質泡沫碳為基底，所述基底上負載有非貴金屬催化活性組分；所述非貴金屬催化活性組分為層狀雙金屬氫氧化物成分；所述層狀雙金屬氫氧化物成分通過水熱處理直接有序生長在生物炭基硬質泡沫碳基底上，具有規則的層狀結構；所述層狀雙金屬氫氧化物中金屬元素為Ni、Co、Cu、Fe、Al和 Ga中的任意兩種組合。

5.如權利要求4所述的催化劑在電催化氧化5-羥甲基糠醛制備2,5-呋喃二甲酸中的應用。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于，所述5-羥甲基糠醛制備2,5-呋喃二甲酸在常溫常壓條件下進行。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于，所述電催化氧化5-羥甲基糠醛制備2,5-呋喃二甲酸中，使用所述的催化劑作為工作電極；所述5-羥甲基糠醛的濃度優選為5~50mM。