一种壳聚糖基多孔碳球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种壳聚糖基多孔碳球及其制备方法。本发明专利技术的制备方法步骤包括将壳聚糖作为碳前驱体，稀盐酸溶液为溶剂，经低温水热碳化，获得壳聚糖基碳球；再以碱性熔盐KOH为造孔剂，氮气氛围下高温碳化活化，酸洗，用水洗涤至中性，冻干制得到壳聚糖基多孔碳球。本发明专利技术采用的碳化原料来源广，成本低，安全无毒，可再生；制备方法反应温度较低，操作简单，节能环保；所制备得到的壳聚糖基多孔碳球具有较高的比表面积（比表面积为2400~3500 m²/g），和丰富的三维多孔结构（孔道为微孔和介孔，孔径为0.5~2.5 nm），稳定性良好、吸附性能高，可作为高效吸附剂和电极材料，应用于污水处理和超级电容器领域。

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖基多孔碳球及其制备方法
本专利技术涉及工业废水处理技术以及能源化工
，具体涉及一种壳聚糖基多孔碳球及其制备方法。
技术介绍
多孔碳材料是一种具有空隙孔道结构的碳材料，主要以碳作为基本骨架。多孔碳材料的孔隙结构受其材料类型所决定，其孔道形状一般分为球形、筒形、锥形。多孔碳材料原料来源广泛、易得，可根据实际应用，制备形貌多样、孔道可控的多孔碳材料，如多孔碳球、碳膜、碳棒、碳纤维。多孔碳材料由于具有质轻、高的特殊表面积(SSA)、大的孔隙率、化学稳定性好、机械强度高、耐高温、耐酸碱以及较强的吸附能力和独特的电子传导性质等特点，在吸附、电化学等领域具有潜在的应用。利用可再生、价格低廉、环境友好的生物质，如农作物废弃物、林业加工剩余物、食品加工残渣、动物躯壳以及排泄物等制备的生物质多孔碳材料具有耐高温、耐酸碱、热稳定性好、功率密度大、导电性良好等一系列优异的性能。其中，以生物质壳聚糖为碳前驱体所制备的多孔碳球因其较高的比表面积、发达开放的孔隙结构、可调节的直径及特殊的球形形貌等特征，在环境与能源领域中有广泛的应用前景。壳聚糖（Chitosan）是一种天然阳离子生物型多糖聚合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳聚糖基多孔碳球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）搅拌条件下，将壳聚糖加入到稀盐酸溶液中，溶解，配制成0.1%~4% g/mL的壳聚糖溶液；（2）加热步骤（1）配制的壳聚糖溶液，恒温水热碳化后，冷却至室温，透析，干燥得到黑色粉末，即壳聚糖基碳球；（3）分别称取经步骤（2）获得的壳聚糖基碳球和KOH混合研磨后，在氮气氛围下，升温至600~900 ℃碳化活化1~4 h后，冷却至室温；（4）将步骤（3）所得到产物用盐酸溶液和水反复洗涤至中性，经干燥得到黑色粉末，即所述壳聚糖基多孔碳球。

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖基多孔碳球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）搅拌条件下，将壳聚糖加入到稀盐酸溶液中，溶解，配制成0.1%~4%g/mL的壳聚糖溶液；（2）加热步骤（1）配制的壳聚糖溶液，恒温水热碳化后，冷却至室温，透析，干燥得到黑色粉末，即壳聚糖基碳球；（3）分别称取经步骤（2）获得的壳聚糖基碳球和KOH混合研磨后，在氮气氛围下，升温至600~900℃碳化活化1~4h后，冷却至室温；（4）将步骤（3）所得到产物用盐酸溶液和水反复洗涤至中性，经干燥得到黑色粉末，即所述壳聚糖基多孔碳球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的搅拌条件指搅拌速率为100~1500rmp。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的壳聚糖为分子量1000~3200Da的壳寡糖、分子量50000~200000Da的壳聚糖。4.根据权利要求1所述的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗继文，吴正国，邓伟杰，吴泽琪，黄曼妥，顾孟媛，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44