[发明专利]蟹壳生物模板法制备三维有序大孔-介孔炭材料

摘要

本发明公开了一种利用生物模板制备大孔-介孔炭材料的方法。选用葡萄糖为炭源，以蟹壳为生物模板，制备出具有特殊空间构型的大孔-介孔炭材料，实验方法简便快捷。与传统的制备方法----模板法相比，模板的组装耗时长、操作繁琐，且受客观操作条件的影响较大，不易控制。本发明利用自然界存在的天然具有特殊微观结构的蟹壳为生物模板，节约了模板制备能源和炭材料的制备周期，具有高效、低成本、工艺简单、易操作等优点，适合工业化生产，且工业生产成本低，具有较强的推广与应用价值。

主权项

蟹壳生物模板法制备三维有序的具有特殊空间构型的大孔‑介孔炭材料的方法，其特征是：(1)在室温下选取质量浓度为30％的葡萄糖溶液，向其中加入98％的浓硫酸0.2ml作为催化剂，加热条件下磁力搅拌使其完全溶解，溶解均匀的溶液作为制备炭材料的前驱体溶液。(2)选取蟹壳作为生物模板。将蟹壳清洗干净后放入高温活化炉，350℃下活化1小时，去除表面附着的有机物，冷却后作为制备炭材料的模板。(3)将预处理过的生物模板浸渍在(1)中制备的炭源前驱体溶液中30min，再弱超声30min，使前驱体溶液在毛细作用和超声作用下充分渗透到模板的空隙中，进行孔道填充，然后用真空抽滤法除掉多余的炭源溶液，并用滤纸将负载炭源的生物模板表面吸干，放入真空干燥箱中于80℃下干燥4h，取出后再重复上述负载、弱超声、干燥过程多次，保证填充充分。(4)将充分填充的生物模板放入管式加热炉中，在氮气保护下升温至200℃恒温1h，继续升温至400℃恒温1h，再分别升温至650℃和850℃恒温6h，氮气保护下自然冷却至室温后，得到用生物模板制备的3DOM炭材料的样品。