[发明专利]一种具有良好电性能的生物碳的制备方法

权利要求书

1.一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）蒸煮处理：

将农作物秸秆投入到氢氧化钠溶液中加热至煮沸，然后沸煮处理20~30min后将农作物秸秆取出备用；

（2）氧化浸泡处理：

将步骤（1）处理后的农作物秸秆放入到体积分数为20~25%的双氧水溶液中浸泡处理4~6h，取出后用去离子水洗涤至中性后备用；

（3）蒸汽爆破处理：

将步骤（2）处理后的农作物秸秆放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出，干燥粉碎后过100目得农作物秸秆粉备用；

（4）活化处理：

将步骤（3）所得的农作物秸秆粉投入到酒石酸溶液中浸泡处理5~7min后取出，用去离子水洗涤至中性后干燥备用；

（5）改性处理：

a.向反应釜内通入氩气，然后将甲基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺按照重量比1:2~2.4进行混合，接着加热保持反应釜内的温度为118~124℃，搅拌反应处理5~7h后进行抽滤、减压、蒸馏处理，完成后得混合物A备用；

b.向反应釜内通入氩气，然后将操作a制得的混合物A和无水甲醇、R-环氧氯丙烷、乙二胺四乙酸二钠、纤维素钠、钼酸钠、黄锡矿粉按照重量比6~8:65~70:5~7:0.15~0.25：0.2~0.5: 2~4：7~9进行混合，然后加热保持反应釜内的温度为44~50℃，搅拌反应处理2~3h后取出得混合物B备用；

c.对操作b制得的混合物B进行旋转蒸发、洗脱处理、真空干燥后得物料C备用；

d.将操作c所得的物料C与分散剂、去离子水按照重量比10~14:3~6:90~100进行混合，然后将步骤（4）处理后的农作物秸秆粉浸入到此溶液中，超声处理2~3h后将农作物秸秆粉滤出备用；所述的分散剂为低分子蜡类分散剂；

e.将操作d所得的农作物秸秆粉放入到干燥箱内干燥处理后备用；

（6）碳化处理：

将步骤（5）处理后的农作物秸秆粉投入到碳化设备中进行碳化处理，期间以氮气为保护环境，控制碳化的温度为520~580℃，保温碳化处理2~2.5h后取出即可。

2.根据权利要求1所述的一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为8~12%。

3.根据权利要求1所述的一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的蒸汽爆破处理操作具体是向蒸汽爆破罐内通入温度为103~108℃的水蒸气，同时将蒸汽爆破罐内的压力增至0.5~0.6MPa，保温保压处理20~24min后，再于2min内将蒸汽爆破罐卸至常温常压，最后将农作物秸秆取出即可。

4.根据权利要求1所述的一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的酒石酸溶液中酒石酸的质量分数为3~5%。

5.根据权利要求1所述的一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，步骤（5）操作b中所述的黄锡矿粉的颗粒粒径为0.1~1μm。

6.根据权利要求1所述的一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，步骤（5）操作c中所述的洗脱处理是利用无水乙醚进行洗脱处理。

7.根据权利要求1所述的一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，步骤（5）操作d中所述的超声处理时超声波的频率为300~350kHz。

8.根据权利要求1所述的一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，步骤（5）操作e中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为75~80℃。