一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法及其应用技术

一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法及其应用，本发明专利技术涉及一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法及其应用。本发明专利技术的目的是为了解决现有利用农林废弃物制备电极材料时需要严苛的实验条件，从而导致孔隙率低的问题，本发明专利技术以低廉农林废弃物秸秆为原料，经微波加热预处理后，与FeCl3催化剂充分混合，然后将混合均匀的混合物置进行热解，之后切换至二氧化碳气氛保持一定时间进行活化，清洗得到有序微孔碳材料。该制备方法具有成本低、易于规模化生产的优势，所制备的碳材料拥有比表面积高、碳骨架高度有序、类石墨烯结构等特点，可兼顾高传质和高传导的双重特点，作为超级电容器电极材料表现出优异的电容性能。本发明专利技术应用于超级电容器领域。

Preparation and Application of a Biomass-based Ordered Microporous Carbon Material

【技术实现步骤摘要】
一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法及其应用。
技术介绍
随着有限化石燃料的的快速消耗，开发一种高效、环保、可持续的储能利用装置是十分必要和迫切的。超级电容器是一种理想的储能装置，其具有功率密度高、寿命长等特点。超级电容器的理想电极材料应具有高比表面积和高度有序的碳骨架。一方面，大量相互连接的多孔结构可以提高离子输运能力，从而缩短向电极的扩散长度。另一方面，高度有序的石墨晶体具有良好的导电性。农林废弃物具有巨量巨大、廉价易得且易于再生的特点，是制备电极材料的首选原料。由于农林废弃物具有排列无序、微晶尺寸小、交联键强等特点，只有在高温下(>2500℃)，才能获得较为有序的碳骨架结构(即发生石墨化转变)，但这些过程的实现需要极端的实验条件，通常会导致较低的孔隙率，阻碍了农林废弃物作为理想电极材料的大规模应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有利用农林废弃物制备电极材料时需要严苛的实验条件，从而导致孔隙率低的问题，提供了一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法及其应用。本专利技术一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法，按以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将生物质进行粉碎和筛分，再进行脱灰处理，得到生物质颗粒；二、将FeCl3粉末与生物质颗粒以进行混合，然后在60～80℃的磁力搅拌200～300r/min下进行液体浸渍，磁力搅拌至水完全蒸发，得到混合颗粒；三、将混合颗粒置于石英反应器中进行微波辐照实验，微波输入功率和频率分别设为1000W和2450MHz，微波辐照期间保持100毫升/分钟的氮气流量，然后在管式炉内以8～10℃/min的升温速率和300～400ml/min N2气氛下进行热解，当热解温度达到800～900℃时，保温40～60分钟，得到前驱体；四、停止通入...

【技术特征摘要】
1.一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将生物质进行粉碎和筛分，再进行脱灰处理，得到生物质颗粒；二、将FeCl3粉末与生物质颗粒以进行混合，然后在60～80℃的磁力搅拌200～300r/min下进行液体浸渍，磁力搅拌至水完全蒸发，得到混合颗粒；三、将混合颗粒置于石英反应器中进行微波辐照实验，微波输入功率和频率分别设为1000W和2450MHz，微波辐照期间保持100毫升/分钟的氮气流量，然后在管式炉内以8～10℃/min的升温速率和300～400ml/minN2气氛下进行热解，当热解温度达到800～900℃时，保温40～60分钟，得到前驱体；四、停止通入N2，在800～900℃和300～400ml/minCO2气氛下进行活化，用盐酸磁力搅拌，再用去离子水洗涤至中性，得到生物质基有序微孔碳材料。2.根据权利要求1所述的一种生物质基有序微孔碳材料的制备方法，其特征在于生物质为农林废弃物。3.根据权利要求1所述的一种生物质基有序微孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬冬，苏蕊，赵晓漫，郝正凯，徐斌，高文虎，闫雪冬，刘磊，梁冬辉，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22