[发明专利]一种具有高比表面积低温易石墨化三维生物质多孔碳的制备方法有效

专利信息
申请号: 202011301688.9 申请日: 2020-11-19
公开(公告)号: CN112299405B 公开(公告)日: 2022-04-22
发明(设计)人: 俞瀚;王鼎琦;张新奇;黄清明;王康 申请(专利权)人: 福州大学
主分类号: C01B32/205 分类号: C01B32/205
代理公司: 福州元创专利商标代理有限公司 35100 代理人: 修斯文;蔡学俊
地址: 350108 福建省福州市*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 具有 表面积 低温 石墨 三维 生物 多孔 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种具有高比表面积低温易石墨化三维生物质多孔碳的制备方法,其特征在于:采用蔗糖、硝酸锌为原料,将其置于170℃恒温干燥箱中,使得硝酸锌发生脱水分解从而获得初始孔隙结构;然后加入生物质大蒜浆料烘干后放入管式炉在氮气保护下进行碳化,获得三维生物质多孔碳。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:

(1)生物质大蒜的处理

将生物质大蒜洗净后晾干并切成小块,将其置于粉碎机中加入去离子水磨成浆料,冷却后备用;

(2)蔗糖和硝酸锌处理

称量蔗糖与硝酸锌置于烧杯中,在80℃水浴中使其融化并不断搅拌使其混合均匀,待其完全融化混合均匀后立即转移至170℃恒温干燥箱中反应1小时,待其反应完全将其取出冷却后研磨成粉末状,获得三维高比表面多孔碳的前驱体;

(3)三维高比表面易石墨化生物质多孔碳的制备

取步骤(2)制备的粉末状前驱体和(1)中处理完毕的生物质大蒜浆料置于研钵中研磨使其混合均匀,干燥后置于刚玉方舟中并在氮气气氛管式炉中进行高温退火处理,退火处理后进一步进行石墨化处理;

(4)石墨化处理后将样品置于烧杯中加入浓度为1M稀盐酸酸洗三次,酸洗后再用去离子水洗至pH值不再变化;再恒温干燥获得所述多孔碳。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中使用的硝酸锌为六水硝酸锌。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中蔗糖与硝酸锌的质量比为1:1。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中大蒜浆料的质量为研钵中混合物总质量的20%。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中高温退火时温度为700℃,时间为3小时。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中石墨化温度为1100℃,时间为3小时。

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