[发明专利]一种多孔空心碗形石墨材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔空心碗形石墨材料，其特征在于：

该材料为石墨质的碗形结构颗粒，内部呈空心结构，形貌呈凹陷碗状结构；碗壁为石墨质，石墨化程度可控，呈现多孔性，孔为微孔和介孔；颗粒具有高分散性，粒径大小和分布可控。

2.根据权利要求1所述多孔空心碗形石墨材料的制备方法，其特征在于其制备步骤如下：

1)、制备水热碳质空心碗形碳；

2)、将该空心碗形碳与含有一定浓度的铁离子盐溶液混合，搅拌均匀，并进行干燥；

3)、将干燥后的粉末装入石英舟中置于管式炉中在保护气氛下以一定升温速度至一定温度并保温一段时间；

4)、将煅烧后的粉末放入一定浓度的酸性溶液中一定时间，进行酸洗，去除铁元素，并进行干燥，得到多孔空心碗形石墨。

3.按照权利要求2所述的多孔空心碗形石墨材料的制备方法，其特征在于步骤1)所述水热碳质空心碗形碳的制备步骤为：

a、原料：包括碳源、溶剂、软模板剂；碳源为生物原料和废料；生物原料包括苹果、梨、葡萄、桃子、荔枝、甘蔗，生物废料包括吃剩的苹果核、梨核以及它们的果皮，还包括葡萄果皮、甘蔗渣、以及无法供人食用的腐坏的苹果、梨、葡萄、桃子、荔枝、甘蔗；软模板剂由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂共同形成，溶剂为去离子水；

b、对生物原料或废料榨汁，过滤，洗涤，最终得到清澈的汁液；

c、配置前驱液：将两种表面活性剂分别溶于去离子水中，形成溶液，然后与生物原料或废料汁液混合，并搅拌均匀；

d、水热碳化：将该上述混合溶液放入水热反应釜保温，保温温度为50-250℃，保温时间为0.5-80小时；

e、取出反应釜，冷却至室温后，打开容器，倒出沉淀，用水和酒精反复洗涤多次，得到产物。

4.按照权利要求2所述的多孔空心碗形石墨材料的制备方法，其特征在于步骤2)中所述的铁盐包括硝酸铁、氯化铁、草酸铁中的一种或多种，溶剂为水、酒精中的一种或多种，铁盐的浓度为0.1-10mol/L，搅拌时间为0.5-48小时，干燥温度为30-80℃，干燥时间为1-48小时。

5.按照权利要求2所述的多孔空心碗形石墨材料的制备方法，其特征在于步骤3)中所述的保护气氛为氮气、氩气、或真空，升温速度为0.05-10℃/min，保温温度为500-2000℃，保温时间为0.5-20小时。

6.按照权利要求2所述的多孔空心碗形石墨材料的制备方法，其特征在于步骤4)中所述的酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸；酸溶液的浓度为1-98％，酸洗时间为0.5-48小时，干燥温度为30-80℃，干燥时间为1-48小时。