一种氮硫共掺杂活性炭及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮硫共掺杂活性炭及其制备方法，在低温条件下，碱/硫脲体系能溶解植物原料的纤维素，使分子内或分子间氢键断裂，同时硫脲和含氮化合物进入到植物原料的内部，与植物原料的酚羟基、甲氧基、醚键等基团发生作用，形成交联物质，固定氮、硫原子，提高活性炭的掺杂。同时，交联物质有助于形成活性炭骨架结构，增加活性炭的孔隙结构和比表面积。本发明专利技术操作简单、绿色环保，有望成为高性能活性炭的新生产技术。

A Nitrogen-Sulfur Co-doped Activated Carbon and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种氮硫共掺杂活性炭及其制备方法
本专利技术属于活性炭制备
，具体涉及一种氮硫共掺杂活性炭及其制备方法。
技术介绍
炭材料以其良好的化学性质、优良的机械稳定性、丰富的孔隙结构及优异的导电性等特点，在气液相吸附、分离、催化、超级电容器、储氢、电池等领域表现出巨大的潜力。但是由于活性炭本身的化学稳定性好、表面活性低，对其改性并不容易。现在较为有效的改性方法是用强氧化性酸对炭材料进行处理，但是这种方法的缺点对炭材料的孔壁结构产生一定的刻蚀作用，使孔道结构遭到破坏，而且表面官能团的种类、数量和重现性也很难得到有效控制。杂原子掺杂是有效改变活性炭表面性质的途径，如氮、硫、硼、卤素等。杂原子引入到材料中，材料性质发生改变，如酸碱性、氧化还原性、表面极性等。氮、硫共掺杂后的炭材料碳层中石墨层间发生错位、弯曲、离位等不成对电子缺陷位，同时氮、硫原子的引入可以在炭材料的表面形成局部官能团，并且氮原子的孤对电子还能为碳的sp2杂化结构离域π体系带来负电荷，可以增强其导电性能，从而改变反应活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氮硫共掺杂活性炭及其制备方法，操作简单、绿色环保，有望成为高性能活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮硫共掺杂活性炭的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：（1）选取粒度为0.18–0.25 mm的植物原料，干燥；（2）配制碱/硫脲溶液，冷冻；（3）将步骤（1）的植物原料与步骤（2）解冻后的碱/硫脲溶液混合，加入掺杂化合物，低温冷冻，活化；（4）冷却至室温后，酸洗、水洗至pH为中性，干燥，得到氮硫共掺杂活性炭。

【技术特征摘要】
1.一种氮硫共掺杂活性炭的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：（1）选取粒度为0.18–0.25mm的植物原料，干燥；（2）配制碱/硫脲溶液，冷冻；（3）将步骤（1）的植物原料与步骤（2）解冻后的碱/硫脲溶液混合，加入掺杂化合物，低温冷冻，活化；（4）冷却至室温后，酸洗、水洗至pH为中性，干燥，得到氮硫共掺杂活性炭。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的植物原料为木屑、竹屑、果壳、草屑、棉麻中的一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾中一种或者二者的混合。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：碱/硫脲溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：林冠烽，王琼，杨旋，黄彪，蔡政汉，郑梅琴，刘海雄，梁倩，陈艳希，江时健，
申请(专利权)人：福建农林大学金山学院，
类型：发明
国别省市：福建,35