[发明专利]一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法及其应用

权利要求书

1.一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)将生物质原料经风干、粉碎、烘干处理，得到均匀干燥的粉末；

2)称取上述粉末，用去离子水分散并搅拌均匀，再进行水热反应；

3)将上述水热反应产物加入去离子水搅拌并进行抽滤，再用去离子水洗涤、干燥，得到棕褐色粉末状固体产物；

4)将步骤3)中的固体产物与活化剂混合均匀，高温活化处理；

5)将上述活化后的产物用盐酸和去离子水洗涤至中性，干燥，得到黑色蓬松粉末状固体，即所述活性炭材料。

2.如权利要求1所述的一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法，其特征在于，所述步骤1)中，生物质原料选自玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆其中的一种或几种；粉碎的目数是100目。

3.如权利要求1所述的一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法，其特征在于，所述步骤2)中，原料粉末与去离子水的质量体积比为1:6-1:10；水热反应的条件：温度为120-200℃；时间为6-12h。

4.如权利要求1所述的一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法，其特征在于，所述步骤3)中，干燥的条件：温度为120℃；时间为24h。

5.如权利要求1所述的一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法，其特征在于，所述步骤4)中，活化剂为KOH、ZnCl₂、K₂CO₃、Na₂CO₃、NaOH；固体产物与活化剂的质量比为1:2-1:8；活化处理的条件：温度为600-1100℃；时间为1h。

6.如权利要求1所述的一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法，其特征在于，所述步骤5)中，盐酸的浓度为0.1mol L^-1；干燥的条件：温度为120℃；时间为24h。

7.如权利要求1的所述的一种以生物质废料为原料制备高比表面积活性炭材料的方法制备的活性炭材料的应用，其特征在于，将所述活性炭材料应用于催化剂载体或催化剂，或者将所述活性炭材料作为电极材料来组装能源器件。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述能源器件为超级电容器、锂离子电池或锂离子杂化电容器。