[发明专利]一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法

权利要求书

1.一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法，其特征在于：具体步骤如下：

S1、原料：准备原料，放入固定床中进行高温热解反应，得到炭化料；

S2、催化：将原料或将步骤S1中的炭化料与碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物或盐类催化剂混合，原料或炭化料与催化剂质量比为1:0.2-1:10；

S3、高温活化：将步骤S2中获得的混合料放入固定床中进行高温活化，制备得到具有分级结构石墨烯；

S4、洗涤：将步骤S3中获得的石墨烯用0.2-4mol/L HCl或HNO₃或HF水溶液洗涤，然后再用蒸馏水洗涤至中性，把洗好的石墨烯放入鼓风干燥箱于80℃-120℃干燥12h。

2.根据权利要求1所述的一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法，其特征在于：所述的步骤S1中原料为：葡萄糖、蔗糖、淀粉、半纤维素、纤维素、木质素、琼脂、甲壳素类生物质资源中的一种或任意几种混合。

3.根据权利要求1所述的一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法，其特征在于：所述的步骤S1中热解条件为：惰性气氛为N₂、Ar或He类一种或几种混合，热解温度为400-1200℃，升温速率为1-50℃/min，热解时间为0-10h。

4.根据权利要求1所述的一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法，其特征在于：所述的步骤S2中催化剂为K₂O、KCl、KBr、KOH、Na₂O、NaCl、NaBr、NaOH、Ca(NO₃)₂、Mg(NO₃)₂、CaO、MgO、Ca(OH)₂、Mg(OH)₂、CaCO₃、MgCO₃、CaHCO₃、MgHCO₃、CaCl₂、MgCl₂类中的一种或几种混合。

5.根据权利要求1所述的一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法，其特征在于：所述的步骤S2的原料或炭化料与催化剂的比例为1:0.2-1:10，该比例为质量比。

6.根据权利要求1所述的一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法，其特征在于：所述的步骤S3中活化条件为：惰性气氛为N₂、Ar或He类一种或几种混合，活化温度为700-1800℃，升温速率为1-50℃/min，活化处理时间为0-10h。

7.根据权利要求1所述的一种催化生物质合成具有分级结构石墨烯的方法，其特征在于：所述的步骤S5洗涤的洗涤液为HCl、HNO₃、HF水溶液中一种或几种混合，摩尔浓度为0.2-4mol/L。