[发明专利]一种生物炭基富氮复合材料、其制备和应用

权利要求书

1.一种生物炭基富氮复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将生物质进行热解反应，得到生物炭；

（2）将金属有机骨架材料前驱体溶液与步骤（1）获得的生物炭混合，得到混合液；所述金属有机骨架材料前驱体溶液是由金属盐溶于溶剂中获得的金属盐溶液以及有机配体溶于溶剂中获得的有机配体溶液两者混合制得，且所述有机配体中含有氮元素；

（3）将步骤（2）所述混合液在搅拌条件下反应，使得在生物炭表面原位合成金属有机骨架材料；反应结束后固液分离，对得到的固体进行洗涤、干燥，得到所述生物炭基富氮复合材料；

其中，所述金属盐为六水合硝酸锌和/或六水合硝酸钴；所述有机配体为2-甲基咪唑和/或苯并咪唑；

所述生物炭与混合液的质量比例为1 : 5 ~ 5 : 1；

步骤（3）所述反应的条件为：反应时间为3h ~ 24h，搅拌速率为100 rpm ~ 1000 rpm。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质为颗粒状，其粒径范围为1mm~ 10mm；所述生物质为竹屑、秸秆、木屑中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热解反应的条件为：采用的热解气氛为氮气、二氧化碳或水蒸气，热解气氛对应的气体流量为50 mL/min ~ 200 mL/min，升温速率为5℃/min ~ 20℃/min，热解温度为400℃ ~ 800℃，热解时间为0.5h ~ 3h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇、甲醇、N, N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述反应的条件为：升温速率为5℃/min ~ 20℃/min，反应温度为30℃ ~ 200℃。