[发明专利]一种活性炭负载钙钛矿结构的钛酸钙纳米材料的制备方法

权利要求书

1.一种活性炭负载钙钛矿结构的钛酸钙纳米材料的制备方法，其特征在于，该方法包含：

步骤1，炭化料载体∶氢氧化钾∶碳酸钾∶B位元素按一定比例混合溶于水，置于烧杯中，静置5～10h，使其充分浸润，然后在磁力搅拌机上常温持续搅拌5～12h，使B金属元素均匀负载在活性炭上，同时使活性炭达到初步化学刻蚀；

步骤2，将步骤1得到的混合物100℃干燥12h，得到的产物研磨均匀，该产物为炭化料均匀负载B元素的混合物；

步骤3，在氮气保护条件下，对步骤2所得的粉末产物进行化学活化焙烧热处理，温度为600～900℃，保持2h，然后自然降温到室温；

步骤4，对步骤3得到的产物进行清洗和干燥处理，即可得到具有高比表面积的多级孔生物质活性炭，且活性炭框架上含有高度分散的钙钛矿结构的钛酸钙纳米颗粒。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述的载体为白蜡树叶、松针、甘蔗渣和玉米芯等不同生物质碳源，经温度为500℃，保持2h的炭化处理，得到的炭化料。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中所述的炭化料载体需进行预处理：先采用1mol/L的盐酸溶液酸洗10h，目的是减少炭化料中的杂元素的量，再用去离子水清洗，然后100℃烘干，研磨得到所需炭化料。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钙钛矿结构氧化物的通式为ABO₃，其中A位元素为Ca，来源于酸洗工艺后生物质炭化料自身含有的Ca元素，无需外加钙的氧化物或钙盐，B位元素为Ti元素，源自钛的氧化物。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中炭化料载体∶氢氧化钾∶碳酸钾∶B位元素按质量比为1∶1∶2∶0.02～0.1的比例配置。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中焙烧热处理过程作用一是使炭化料进一步化学活化得到具有高比表面积的多级孔生物质活性炭，作用二是使炭化料上自身大量分布的Ca元素和前期负载上的Ti元素作用形成钙钛矿结构氧化物(CaTiO₃)纳米颗粒，二者同时进行，得到具有钙钛矿结构的CaTiO₃纳米颗粒粒径小，且在活性炭框架上得到高度均匀分布。