一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法技术

本发明专利技术涉及泡沫炭制备技术领域，具体涉及一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法。本发明专利技术首先以柏树叶为原料制得活性炭，将硅酸钠制成纳米二氧化硅，纳米二氧化硅结合在樟树叶活性炭的表面，再以竹篾为原料得到竹炭纤维，将竹炭纤维与樟树叶活性炭混合高温碳化即得高韧性高吸附型生物质基泡沫炭，樟树叶活性炭孔径均匀，并且吸附率高，二氧化硅呈絮状和网状的准颗粒结构，结合了纳米二氧化硅的樟树叶活性炭可以作为生物质基泡沫炭的模板，加入竹炭纤维使得泡沫炭的韧性、抑菌、抗紫外线性能提升，竹炭纤维结合到樟树叶活性炭的孔隙中，即得高韧性高吸附型生物质基泡沫炭，具有广阔的应用前景。

Preparation method of high toughness and high adsorption biomass based foamed carbon

The invention relates to the technical field of preparation of foamed carbon, in particular to a preparation method of high toughness and high adsorption biomass based foamed carbon. The invention first uses cypress leaves as raw materials to produce activated carbon, and sodium silicate is made into nano silica, and nano silica is bonded to the surface of activated carbon on the leaves of Cinnamomum camphora leaves, and then bamboo charcoal fibers are taken as raw materials to obtain bamboo charcoal fibers. The high carbon fiber and camphor leaves active carbon are mixed and carbonized at high temperature to obtain high toughness and high adsorption biomass based carbon foams, and the activated carbon of Cinnamomum camphora leaves has uniform pore size and high adsorption rate. The silica is flocculant and reticulated quasi granular structure. The activated carbon with camphor leaf activated by nano silica can be used as a template for biomass based carbon foam. The addition of bamboo charcoal fiber enhances the toughness, bacteriostatic and anti ultraviolet properties of the foamed carbon, and the bamboo charcoal fiber is bonded to the pores of activated carbon in the leaves of camphor tree. Application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法
本专利技术涉及泡沫炭制备
，具体涉及一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法。
技术介绍
泡沫炭是一种由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的具有三维网状结构的轻质多孔材料，具有低密度、高强度、高导热导电、抗冲击、吸波、降噪、耐化学腐蚀、低热膨胀系数等优异性能，被广泛应用航空航天，火箭轮船等领域，诸如航空航天器和卫星的热转移交换系统、火箭的抗冲击和减噪发射平台、化工厂的大型热交换器和计算机器件的小型排热器件，另外，还可应用于催化剂载体、气体吸附剂、过滤装置、生物材料等领域，因此对泡沫炭的研究有着非常重要的意义。20世纪90年代以前的泡沫炭基本上是以树脂为前驱体，而到90年代出现了新一代泡沫炭，其研究方向主要集中于用沥青和煤作为前驱体替代树脂制备泡沫炭。其制造工艺往往要求高温高压，或加入发泡剂，或加入模板等人为的造泡制备泡沫炭。以石油基材料作为热固性树脂的预聚，泡沫炭难降解，泡沫炭孔隙率低，且炭化固化步骤繁琐、制备成本高。酚醛树脂制备的泡沫炭在高压卸气或高温炭化过程中容易破裂，导致泡沫炭的整体结构难以控制，尤其是制备大颗粒泡沫炭，且制备过程中用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)将樟树叶、磷酸溶液混合均匀后倒入炭化炉中，在氩气保护状态下，以10℃/min的速率程序升温至600～800℃，炭化反应2～3h，反应结束后，取出产物，用蒸馏水将产物清洗至中性后放入烘箱中，在温度为130～150℃的条件下，干燥60～90min，得到干燥物，将干燥物放入研磨机中，研磨2～3h，研磨结束后过150目筛，得到樟树叶活性炭；(2)将上述樟树叶活性炭与硅酸钠溶液混合后倒入烧杯中，再向烧杯中加入盐酸溶液直至溶液pH为4～5，得到混合液，将混合液放入加热装置中，在温度为60～70℃环境下，加热反应1～2h，反应结...

【技术特征摘要】
1.一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)将樟树叶、磷酸溶液混合均匀后倒入炭化炉中，在氩气保护状态下，以10℃/min的速率程序升温至600～800℃，炭化反应2～3h，反应结束后，取出产物，用蒸馏水将产物清洗至中性后放入烘箱中，在温度为130～150℃的条件下，干燥60～90min，得到干燥物，将干燥物放入研磨机中，研磨2～3h，研磨结束后过150目筛，得到樟树叶活性炭；(2)将上述樟树叶活性炭与硅酸钠溶液混合后倒入烧杯中，再向烧杯中加入盐酸溶液直至溶液pH为4～5，得到混合液，将混合液放入加热装置中，在温度为60～70℃环境下，加热反应1～2h，反应结束后，即得结合了纳米二氧化硅的樟树叶活性炭；(3)取竹篾切成短料，转入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至220～260℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达2.2～2.6MPa，保压30～50s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得到气泡竹纤维，将气泡竹纤维放入碳化炉中炭化，待其冷却至室温后过100目筛，得到竹炭纤维；(4)将上述竹炭纤维和备用的结合了纳米二...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷春生，陈珺，赵金晶，丁春美，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32