[发明专利]一种多孔碳硅复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种多孔硅碳复合材料的制备方法，用含硅源的鸡饲料喂养鸡，得到硅和有机碳初步混合的鸡粪；然后用含硅鸡粪喂养蚯蚓，收集蚯蚓粪得到制备多孔硅碳复合材料的前驱体，经过干燥、均质化处理，最后通过高温焙烧得到多孔硅碳复合材料。本发明得到多孔碳硅复合材料，制备方法简单；而且能有效解决鸡粪环境污染问题，对鸡粪进行具有高附加值的二次利用。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种多孔硅碳复合材料的制备方法。

技术背景

硅碳复合材料最常用的合成方法有：化学气相沉积法、溶胶凝胶法、高温热解法、机械球磨法和水热合成法。但化学气相沉积法在实际操作中工艺条件不易控制，产量少，大规模工业化困难；溶胶凝胶法采用碳凝胶较其他碳材料的循坏稳定性差；高温热解法产生的硅碳复合材料中硅的分散性较差，且颗粒容易发生团聚等现象；机械球磨法是两种反应物在机械力作用下的混合，颗粒团聚现象非常严重；水热合成法能耗高、产量低，同样不适合大规模批量生产。因此现实问题是缺乏一种方法使制备组分间连接紧密、分散均匀、不易发生团聚且硅材料分散均匀、能够大规模工业化生产。

鸡胗作为鸡消化的器官，帮助鸡进行消化，鸡通过吞食的小石子，将储存在鸡胗里面的食物充分磨碎然后消化。另外，在鸡饲料中添加硅粉，对鸡无毒害作用。根据《黑龙江八一农垦大学学报》2003年第15卷第2期的文章《烘干鸡粪营养成分的分析》所述，烘干鸡粪与几种常见饲料营养成分比较可知，烘干鸡粪中的粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的总占比与大豆、豆饼、豆秙粉饲料中的总占比基本上是一致的。由于我国年出栏鸡约40亿只，每年年产鲜鸡粪约1.7 亿吨，换算为干鸡粪约5500万吨。如果鸡粪不进行合理的有附加值的二次利用，则会对环境造成非常严重的影响，而且鸡粪的臭味也对环境影响严重。

蚯蚓养殖随着能够处理养殖业废弃物等越来越引起人们的关注。蚯蚓粪是一种黑色、均一的微小颗粒物质，形状多为短杆和椭圆状，多孔、表面积大。蚯蚓粪放入水中能匀速沉淀，且经过长时间搅拌颗粒保存完好。蚯蚓粪基于以上特性，具有很强的吸附性能，可除臭、吸附重金属离子等。根据《饲料博览·技术版》2010年第11期的文章《蚯蚓粪的作用及其在鸡生产中的应用》可知，蚯蚓粪含有干物质86.30％、粗灰分58.22％、粗蛋白8.96％、粗纤维2.73％、粗脂肪0.10％、无氮浸出物16.29％、钙1.70％、磷0.58％，并且富含18种氨基酸。根据《土壤通报》1983年05期的文章《蚯蚓粪成分和肥效研究》可知，蚯蚓粪中的有机碳约为普通土壤中的12.5倍。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种多孔硅碳复合材料的制备方法，所述的这种多孔硅碳复合材料的制备方法要解决现有技术中制备硅碳复合材料的方法颗粒团聚现象非常严重、水热合成法能耗高、产量低、不适合大规模批量生产的技术问题。

本发明提供了一种多孔硅碳复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)鸡饲料原料与含硅材料混合造粒，制成含硅鸡饲料；

所述的鸡饲料原料包括蛋白质原料或者碳水化合物的任意一种或者两种以任意比例混合的饲料；

所述的蛋白质原料包括大豆、豆饼、豆秙粉、玉米粉、高粱粉中的任意一种或者两种以上以任意比例混合的饲料；

所述的碳水化合物包括大豆、豆饼、豆秙粉、玉米粉、高粱粉中的任意一种或者两种以上以任意比例混合的饲料；

所述的含硅材料包括单质硅、氧化硅材料或者含碳化硅的材料中的一种或者两种以上以任意比例混合的材料；