[发明专利]一种生物质未燃尽炭制备的多孔炭及在超级电容中的应用

权利要求书

1.一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述多孔炭材料采用未燃尽炭作为制备原料；多孔炭材料的制备方法包括以下步骤：向所述未燃尽炭中加入化学活化剂进行浸渍得到浸渍料，将浸渍料置于惰性气体条件下升温活化得到活化料，酸洗所述活化料去除杂质，继续水洗至中性得到所述多孔炭材料；活化过程分为低温活化和高温活化：低温活化温度为 300~400 ℃，时间 30~50 min; 高温活化温度为 700~900℃，时间为 60-140min；所述未燃尽炭与化学活化剂的重量比为 1:1-1:5；所述浸渍温度为75-95℃；

所述未燃尽炭需要预处理过程，所述预处理步骤如下：将未燃尽炭烘干后过筛，保留筛上物部分；所述过筛采用 70~90 目筛进行筛分处理；制备未燃尽炭的燃烧生物质为秸秆和树皮；所述未燃尽炭为从飞灰中筛分得到粒径大于0.3mm部分，其比表面积为214 m²/g，空干基水分5.9 7wt.%，固定碳含量为59.08 wt.%，灰分含量27.1 wt.%，挥发分含量7.78wt.%；所述化学活化剂为 KOH，NaOH，K₂CO₃，H₃PO₄，ZnCl₂中的一种或多种；所述未燃尽炭与化学活化剂的重量比为 1:3.5或 1:4.5。

2.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为100~110℃，烘干所需要的时间为 22~26h。

3.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述化学活化剂为KOH。

4.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述浸渍温度为80℃，浸渍时间为2 h。

5.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氦气或氩气。

6.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。

7.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体流量为0.1-2 L/min。

8.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体流量为1.5 L/min。

9.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，低温活化温度为 350℃，时间 45 min。

10.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，高温活化温度为800 ℃，时间为 120 min。

11.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述酸洗使用硫酸、盐酸、硝酸或氢氟酸的水溶液中的一种或几种的组合。

12.如权利要求11所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述酸洗使用为盐酸溶液。

13.如权利要求12所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述酸的浓度为0.1-6 M。

14.如权利要求12所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述酸的浓度为0.1 M。

15.如权利要求11所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述酸洗的温度为75~85℃。

16.如权利要求1所述的一种多孔炭材料的制备方法，其特征在于，所述水洗的温度为75~85℃。