[发明专利]一种氮硫共掺杂的生物质衍生碳材料及其合成方法与应用

权利要求书

1.一种氮硫共掺杂的生物质衍生碳材料的合成方法，其特性在于：以生物废弃物冬笋壳作为碳源和氮源，经过球磨获得粉末状的生物质颗粒；然后以EDOT为硫源，利用原位生长的方法，在生物质颗粒表面聚合形成PEDOT；最后将所得到的复合物经过一步碳化活化，从而获得氮硫共掺杂的生物质衍生碳材料；包括如下步骤：

(1)将冬笋壳切片后，清洗、干燥，然后放到球磨机中研磨成粉，获得粉末状的笋壳小颗粒，记作Raw-C；

(2)在冰水浴条件下，将4g Raw-C加入到400mL 1mol/L的稀盐酸中，搅拌0.1～1h；再加入0.02mol EDOT，继续搅拌0.5～1h；然后使用滴定管逐滴加入含0.04molAPS的40mL水溶液，继续搅拌12h；

所得产物通过去离子水进行抽滤清洗后，再经干燥，获得复合碳前驱体，记作PEDOT@Raw-C；

(3)将1g PEDOT@Raw-C与1g KOH加入到适量去离子水中混合，80℃下进行磁力搅拌干燥，直至水分完全蒸发；然后将所得混合物置于管式炉中，氮气环境下升温至500～700℃，恒温碳化活化2h；所得产物用去离子水清洗至中性，即获得目标产物氮硫共掺杂的生物质衍生碳材料。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，所述清洗是依次使用去离子水、丙酮和乙醇各超声清洗20min。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤(1)中，所述研磨的转速为450rap/min、时间为8～10h。

4.一种权利要求1～3中任意一项所述合成方法所合成的氮硫共掺杂的生物质衍生碳材料。

5.一种权利要求4所述氮硫共掺杂的生物质衍生碳材料的应用，其特征在于：用于作为超级电容器的电极材料。