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一种在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法技术

技术编号:24881011 阅读:111 留言:0更新日期:2020-07-14 18:07
本发明专利技术涉及纳米材料合成技术领域,特别涉及一种在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法:将生物质投入酸性高浓盐溶液中进行溶解和解聚处理,过滤除去不溶物后得到含有碳源的高浓盐溶液;将含有碳源的高浓盐溶液转移到水热反应釜中进行水热碳化反应;水热处理结束后,将混合物冷却至室温后过滤,滤饼用去离子水洗涤、干燥,即得到碳微球。本发明专利技术提供一种利用取材广泛且价格便宜的生物质为原料制备碳微球的方法,克服了现有技术中以单糖、多糖为原料制备碳微球且成本较高的问题,具有设备简单、成本低、反应条件缓和,后处理简单,溶剂可循环使用,绿色环保的优点,可作为电极材料和吸附剂应用于超级电容器及吸附领域,具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法
本专利技术涉及纳米材料合成
,特别涉及一种在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法。
技术介绍
碳材料已广泛用于环境和能源领域,在碳材料的不同形态中,碳微球由于其具有良好的优势而广受关注,这些优点包括高吸附性能,可控制的尺寸和形态,高机械强度和光滑的表面。它们在许多领域都表现出优异的性能,例如用于电化学中的催化剂载体,吸附材料和超级电容器的电极材料。而且,它们可以用作制备空心和多孔碳球的模板。近年来,使用糖类水溶液进行水热碳化这种简单,廉价且环境友好的方法制备具有可控球形形态的碳微球已经受到了广泛的关注,并被认为是一种广泛使用的实验方法。通过这种方法制备的碳微球可作为多孔功能材料的潜在候选者。目前碳微球的制备方法主要有以下几种:第一种制备方法是以单糖作为原料溶于水中进行水热碳化制备出形貌可控的碳微球,常用的单糖有葡萄糖,果糖,木糖等。该方法条件温和,制备过程较简易,单糖在水热过程中成核生长制备出碳微球。但原料取材过于局限,不能使用更加廉价的原料进行制备。r>第二种制备方法是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法,其特征在于,包括以下制备方法:/n步骤a、将生物质投入酸性高浓盐溶液中进行溶解和解聚处理,过滤除去不溶物后即得到含有碳源的高浓盐溶液;/n步骤b、将含有碳源的高浓盐溶液转移到水热反应釜中进行水热碳化反应;/n步骤c、水热处理结束后,将混合物冷却至室温后过滤,滤饼用去离子水洗涤、干燥,即可得到碳微球。/n

【技术特征摘要】
1.一种在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法,其特征在于,包括以下制备方法:
步骤a、将生物质投入酸性高浓盐溶液中进行溶解和解聚处理,过滤除去不溶物后即得到含有碳源的高浓盐溶液;
步骤b、将含有碳源的高浓盐溶液转移到水热反应釜中进行水热碳化反应;
步骤c、水热处理结束后,将混合物冷却至室温后过滤,滤饼用去离子水洗涤、干燥,即可得到碳微球。


2.根据权利要求1所述的在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法,其特征在于:步骤a中,所述酸性高浓度盐溶液由酸、盐和去离子水组成,溶液pH值小于4,溶液中盐的质量分数为50%-70%,其余为去离子水。


3.根据权利要求2所述的在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法,其特征在于:步骤a中,所述盐包括溴化锂,氯化锂,氯化钙,氯化锌中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的在高浓度盐溶液中水热碳化制备碳微球的方法,其特征在于:步骤a中,所述酸包括盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、磺酸、三氟乙酸中的至少一种。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶跃元王智超司亚威蔡鑫王夺刘运权
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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