The present invention relates to the preparation of porous carbon from lignin and its application in super capacitor. The specific steps using acid precipitation extraction of lignin, and water in the heat treatment process of ethanol in the Spherical Lignin activated carbon after heat treatment and preparation of porous spherical, reflecting good capacitance performance in super capacitor. The preparation process is simple, because lignin is cheap and easy to obtain and at the same time to reduce the cost, it not only reduces the pollution problem of paper-making black liquor, but also brings great ecological benefits and economic benefits.
【技术实现步骤摘要】
一种利用木质素制备多孔炭以及在超级电容器中的应用
本专利技术涉及一种利用木质素制备多孔炭以及在超级电容器中的应用的方法,具体涉及通过水热合成球形木质素然后高温热处理方法制备球形多孔炭在超级电容器中的应用。
技术介绍
能源危机与环境污染问题日益严重,给全球带来了巨大的压力,人们逐渐将目光转移到废物利用上来,这不仅可以充分地利用资源,节约能源,而且可以有效地减少环境污染,提高环境质量。造纸黑液是制浆造纸工艺中主要的副产物,黑色粘稠状液体,伴有特殊恶臭味,并且含有20%~30%的木质素,由于木质素结构复杂,生物降解难,因此是全球主要污染源之一。木质素是一类含有丰富的醇羟基和酚羟基的天然的高分子化合物,是植物中的第二大组成部分。近年来,随着环境污染和化工原料的紧缺,木质素因其自身的分子结构,而且是可再生的,具有无污染可降解的特点,木质素被广泛的用在化工、材料等领域中。由于木质素含碳量大,可以利用木质素作为碳源制备多孔,使多孔炭有更广泛的应用于更多领域,如超级电容器电极材料、催化剂载体、储能材料等等。如果能将造纸黑液中木质素资源充分利用的话,不仅减小造纸黑液的污染问题,而且还会带来巨大的生态效益和经济效益。专利CN102633252A一种利用木质素磺酸盐制备超级电容器用多孔炭的方法公开了一种利用木质素磺酸盐制备超级电容器用多孔炭的方法,具体步骤是将木质素磺酸钙或木质素磺酸镁置于氮气或氩气气氛中于600~800℃保持1~4小时,冷却至室温后,浸泡在质量浓度为10~30%的稀盐酸或稀硝酸中,采取超声分散至分布均匀,再搅拌不少于6小时,然后进行抽滤,水洗至洗出液为中性,干 ...
【技术保护点】
一种利用木质素制备多孔炭以及在超级电容器中的应用,具体步骤如下:(1)木质素的提取量取黑液,置于恒温水浴中反应温度为90℃,利用酸调节pH值为2,恒温8h,冷却至室温,固液分离,固体用蒸馏水洗至中性,在鼓风干燥箱中烘干,温度为100℃,时间12h,即得木质素粉末;(2)球形木质素的制备称取2g的木质素溶解于0~95%的乙醇溶液中,固液比为1∶10,加入一定质量的锌盐,锌盐和木质素的质量比为2∶1~1∶4,放入反应釜中,反应温度150~190℃,反应时间为8~24h,之后固液分离,洗涤干燥,即得球形木质素;(3)将步骤(2)制备得到的球形木质素浸泡在50ml的氮源的水溶液中,氮源和木质素的质量比为1∶1~1∶10,浸泡12h,在鼓风干燥箱中100℃烘干12h,然后在管式炉中进行热处理,通入惰性气体,炭化温度为500~1000℃,时间2h,之后利用酸溶液反复浸泡洗涤,去离子水洗至中性,鼓风干燥箱中100℃,干燥12h,即得球形的多孔炭。
【技术特征摘要】
1.一种利用木质素制备多孔炭以及在超级电容器中的应用,具体步骤如下:(1)木质素的提取量取黑液,置于恒温水浴中反应温度为90℃,利用酸调节pH值为2,恒温8h,冷却至室温,固液分离,固体用蒸馏水洗至中性,在鼓风干燥箱中烘干,温度为100℃,时间12h,即得木质素粉末;(2)球形木质素的制备称取2g的木质素溶解于0~95%的乙醇溶液中,固液比为1∶10,加入一定质量的锌盐,锌盐和木质素的质量比为2∶1~1∶4,放入反应釜中,反应温度150~190℃,反应时间为8~24h,之后固液分离,洗涤干燥,即得球形木质素;(3)将步骤(2)制备得到的球形木质素浸泡在50ml的氮源的水溶液中,氮源和木质素的质量比为1∶1~1∶1...
【专利技术属性】
技术研发人员:曲玉宁,王静,魏伟,唐全全,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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