一种磺酸化的生物质衍生多孔碳材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种磺酸化的生物质衍生多孔碳材料及其应用，其制备方法包括：将生物质粉末与碳酸氢钾混合在一起，并置于管式炉中以400～800℃进行高温煅烧，然后将煅烧后产物研磨成粉末，并采用盐酸溶液进行洗涤，再进行抽滤，并用去离子水洗涤至中性后干燥，从而制得生物质衍生多孔碳材料；将所述生物质衍生多孔碳材料放于浓硝酸中浸泡2～4小时，再将浓硝酸浸泡后的生物质衍生多孔碳材料分散于去离子水中，并与芳基重氮盐溶液混合，冰浴条件下反应2～4小时，从而制得磺酸化的生物质衍生多孔碳材料。本发明专利技术不仅生产工艺简单、原料资源丰富、生产成本低廉，而且具有优异的除盐性能。

A sulfonated biomass derived carbon material derived from biomass and its application

The invention discloses a sulfonated biomass derived porous carbon material and its application. The preparation method comprises: biomass powder and potassium bicarbonate mixed together and placed in a tube furnace to 400 to 800 DEG C high temperature calcination, and then calcined product grinding into powder, and using hydrochloric acid washing then, filtered, and washed with deionized water to neutral after drying to prepare the biomass derived porous carbon materials; the biomass derived porous carbon materials on soaking in nitric acid for 2 to 4 hours, and then the biomass concentrated nitric acid soaked derived porous carbon materials dispersed in deionized water, and mixed with aryl diazonium salt solution, the ice bath reaction under the conditions of 2 ~ 4 hours, so as to prepare sulfonated biomass derived porous carbon materials. The invention has the advantages of simple production process, abundant raw material resources, low production cost, and excellent desalting performance.

【技术实现步骤摘要】
一种磺酸化的生物质衍生多孔碳材料及其应用
本专利技术涉及多孔碳材料领域，尤其涉及一种磺酸化的生物质衍生多孔碳材料及其应用。
技术介绍
电容去离子(CapacitiveDeionization，CDI)技术是利用电极材料表面双电层进行电容吸附去除水中带电物质；其基本原理是在电极上外加直流电压，利用静电力把水中带电物质吸附到正负电极上，当吸附饱和后，通过电极短路或加反向电压使带电物质从正负电极解吸附，电极得到再生。与传统海水及苦咸水脱盐技术(如：反渗透、电渗析等)相比，CDI技术具有能耗低、成本低、操作简单等显著优势。目前，广泛使用的CDI电极材料主要是石墨烯、碳纳米管、活性碳、碳纤维等，但这些CDI电极材料主要是通过石油产品衍生得到的，不仅生产工艺复杂、石油资源储量有限，而且会大幅增加大规模生产应用的成本。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，例如：豆荚、秸秆、多糖类、草、瓜果皮等。生物质是地球上最丰富的可再生资源之一，其主要由碳元素、氧元素以及微量的氮、硫等元素构成，在结构上，生物质具有独特的宏观/微观孔结构。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足之处，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磺酸化的生物质衍生多孔碳材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：步骤A、将生物质粉末与碳酸氢钾混合在一起，并置于管式炉中以400～800℃进行高温煅烧，然后将煅烧后产物研磨成粉末，并采用盐酸溶液进行洗涤，再进行抽滤，并用去离子水洗涤至中性后干燥，从而制得生物质衍生多孔碳材料；步骤B、将所述生物质衍生多孔碳材料放于浓硝酸中浸泡2～4小时，再将浓硝酸浸泡后的生物质衍生多孔碳材料分散于去离子水中，并与芳基重氮盐溶液混合，冰浴条件下反应2～4小时，从而制得磺酸化的生物质衍生多孔碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种磺酸化的生物质衍生多孔碳材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：步骤A、将生物质粉末与碳酸氢钾混合在一起，并置于管式炉中以400～800℃进行高温煅烧，然后将煅烧后产物研磨成粉末，并采用盐酸溶液进行洗涤，再进行抽滤，并用去离子水洗涤至中性后干燥，从而制得生物质衍生多孔碳材料；步骤B、将所述生物质衍生多孔碳材料放于浓硝酸中浸泡2～4小时，再将浓硝酸浸泡后的生物质衍生多孔碳材料分散于去离子水中，并与芳基重氮盐溶液混合，冰浴条件下反应2～4小时，从而制得磺酸化的生物质衍生多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的磺酸化的生物质衍生多孔碳材料，其特征在于，在步骤A中所述生物质粉末与碳酸氢钾的质量比为1～4:1。3.根据权利要求1或2所述的磺酸化的生物质衍生多孔碳材料，其特征在于，所述高温煅烧在氮气气氛中进行，升温速率为10℃/分钟，煅烧温度达到800℃后保温3小时。4.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海民，赵翠娇，刘国强，张显，赵惠军，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34