[发明专利]能由可再生原材料制备的颗粒状的碳材料和用于其制备方法

权利要求书

1.一种能由可再生原材料制备的颗粒状的碳材料，尤其由含木质素的生物质制备的颗粒状的碳材料，

其特征在于，具有：

-对应于所述可再生原材料的¹⁴C含量的¹⁴C含量，所述¹⁴C含量优选大于0.20Bq/g的碳，尤其优选大于0.23Bq/g的碳，然而，优选分别小于0.45Bq/g的碳；

-碳含量按不含灰分的干物质计占60质量％和80质量％之间，优选在65质量％和75质量％之间；

-最小5m²/g并且最大200m²/g，优选在8m²/g和100m²/g之间的STSA表面积；和

-在50ml/100g和150ml/100g之间的吸油值(OAN)。

2.根据权利要求1所述的颗粒状的碳材料，

其特征在于，

其BET表面积与其STSA表面积最大偏差20％。

3.根据权利要求1或2所述的颗粒状的碳材料，

其特征在于，

所述颗粒状的碳材料在蒸馏水中的15％的悬浮液具有小于5mS/cm，优选小于3mS/cm并且尤其优选小于2mS/cm的电导率。

4.根据上述权利要求中任一项所述的颗粒状的碳材料，

其特征在于，

所述颗粒状的碳材料在所述蒸馏水中的含15％的悬浮液具有＞6，优选＞7的pH值。

5.根据上述权利要求中任一项所述的颗粒状的碳材料，

其特征在于，具有的D/G信号比在拉曼光谱中位于0.20和0.90之间，优选0.40和0.75之间。

6.根据上述权利要求中任一项所述的颗粒状的碳材料，

其特征在于，在碱性溶液中小的溶解度。

7.根据上述权利要求中任一项所述的颗粒状的碳材料，

其特征在于，8m²/g至100m²/g的STSA表面积。

8.根据上述权利要求中任一项所述的颗粒状的碳材料，

其特征在于，小于30μm，优选小于20μm的粒度的Q3分布的D90。

9.一种用于通过用于对可再生原材料，尤其具有大于80％的克拉松木质素的份额的可再生原材料进行水热处理、尤其水热碳化的多阶段的、尤其四阶段的方法制备根据上述权利要求中任一项所述的颗粒状的碳材料的方法，所述方法通过以下方式进行：

-在第一步骤中提供包含所述可再生原材料的液体，

-所述液体在第二步骤中在150℃和250℃之间的温度下经受水热处理，

-在第三步骤中，从所述液体中尽可能地分离在所述水热处理之后存在的固体，并且

-在第四步骤中通过干燥尽可能地去除所述固体的残余湿度，由此获得颗粒状的碳材料，

其特征在于，

在所述第四步骤中获得的所述颗粒状的碳材料的STSA表面积和OAN值通过

-在包含所述可再生原材料的所述液体中的所述可再生原材料的所述有机干量的浓度，

-包含所述可再生原材料的所述液体的pH值，

-在包含所述可再生原材料的所述液体中的无机离子浓度，

-所述水热处理的温度，和

-在所述水热处理中的停留时间

的相互协调来控制，进而调节最小5m²/g并且最大200m²/g的STSA表面积和最小50ml/100g并且最大150ml/100g的OAN值。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

所述可再生原材料在所述第一步骤中完全溶解于包含所述可再生原材料的所述液体中。