[发明专利]一种原生凤眼莲生物质碳多孔电极材料的制备方法和应用

摘要

本发明属于具有多孔结构的原生凤眼莲生物质碳材料的制备及应用技术领域，具体公开了一种新型电极材料的制备方法及其在电芬顿体系中作为阴极降解内分泌干扰物的应用。本发明以凤眼莲生物质粉末为前驱体，按不同比例添加氯化锌粉末进行活化，在惰性气体保护下高温煅烧制得的新型生物质碳材料，最终制成多孔电极作为阴极材料应用于E‑Fenton降解内分泌干扰物。该材料具有较好的导电性，较大的比表面积，能作为一种新型的电极材料，尤其在电芬顿实验中展示出了良好的降解效果。

主权项

1.一种凤眼莲生物质碳多孔电极材料的制备方法，其步骤依次如下：（1）前驱物预处理：将凤眼莲植株根部摘除丢弃后，将茎叶的表面杂质用去离子水洗净，放入烘箱中100℃脱水48h，干燥后的凤眼莲生物质使用粉碎机将其打碎成粉末，过100目筛后的生物质粉末装进样品袋中，避光干燥处保存备用；（2）前驱物活化碳化：将生物质粉末、氯化锌粉末和去离子水搅拌混匀；将混合物倒入敞口容器中，放入烘箱中将溶液蒸干；把干燥后的混合物从敞口容器中趁热刮下转移至矩形瓷舟中，放入管式炉中通氮气煅烧，升温程序为以每分钟5℃的速度升温至500℃，保持1h后再以每分钟5℃的速度升温至800℃保持1h；降温，待冷却至室温后取出碳化材料放入烧杯中，加入去离子水搅拌混匀超声30min以去除杂质；使用砂芯漏斗进行抽滤，滤饼用去离子水冲洗，确保杂质清洗完全，最后放入真空干燥箱中60℃真空干燥6h，得到生物质碳；所述生物质粉末：氯化锌：去离子水的用量比例=3.0g：0‑12.0g：25mL；（3）生物质碳多孔电极材料的制备：将生物质碳：PTFE：乙炔黑按8:1:1的质量比例混合，加入酒精超声30min后搅拌4h使各组分混合均匀，然后将酒精溶剂加热蒸发至混合物呈膏状，蒸发期间不断搅拌使得混合物各组分保持均匀，得到生物质碳多孔电极材料。