一种纤维素碳基纳米零价铁材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用环境友好的醇类化合物调控制备纤维素碳基纳米零价铁材料的方法。所述方法包括如下：(1)纤维素基生物质的预处理；(2)水热调控过程；(3)热解碳化。本发明专利技术的制备方法使得铁物种在碳载体上的分散均匀性有较大的提高，这使得纳米零价铁活性更高。而这为其作为环境修复剂、催化剂、吸附剂和电极电容等材料提供了巨大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素碳基纳米零价铁材料及其制备方法
本申请涉及一种负载纳米零价铁的制备方法，尤其涉及的是一种基于醇类化合物调控的高负载纳米零价铁的制备方法。
技术介绍
近年来，铁基材料作为催化材料广泛应用于环境修复领域。其中，纳米零价铁，因其粒径小、比表面积大、催化性能高等优势而受到越来越多的关注。然而，在环境应用过程中，纳米零价铁易团聚，进而导致其活性和利用率显著降低等问题。目前，以碳负载法合成的碳基纳米零价铁材料可提高纳米零价铁的分散性，提高其利用率和反应高活性。一步热解法是一种重要的碳基纳米零价铁材料的合成方法，其方法工艺简单、经济，其主要过程是将铁盐浸渍或吸附在生物质或碳材料上，然后热解制得碳铁材料，同时新生成的碳将铁盐还原成零价铁制得碳基纳米零价铁材料。该方法虽然操作简单，但是所获得的碳铁材料中纳米零价铁含量较低、分布不均匀，对催化活化活性影响较大。生物质材料来源广泛，作为碳材料的前驱体具有经济、绿色、可持续等特点，虽然其碳材料性能弱于石墨烯、碳纳米管等昂贵的碳材料，但是通过适当的方法，基于生物质独特的性质，仍可发挥其在碳基纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维素碳基纳米零价铁的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1:纤维素生物基生物质的预处理；/nS2：水热调控过程；/nS3：热解碳化；/n其中，水热调控过程以醇类化合物作为调控剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维素碳基纳米零价铁的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:纤维素生物基生物质的预处理；
S2：水热调控过程；
S3：热解碳化；
其中，水热调控过程以醇类化合物作为调控剂。


2.根据权利要求1所述的一种纤维素碳基纳米零价铁的制备方法，其特征在于，所述醇类化合物包括不同聚合物的聚乙二醇，包括但不限于乙二醇，聚乙二醇-200，聚乙二醇-400，聚乙二醇-600，聚乙二醇-800，聚乙二醇-1000，聚乙二醇-1200，聚乙二醇-1500，聚乙二醇-2000；以及小分子醇。


3.根据权利要求1所述的一种纤维素碳基纳米零价铁的制备方法，其特征在于，所述纤维素基生物质的处理包括如下步骤：将来源不同的纤维素基生物质进行预处理整理，去除不相关杂质，并将其剪碎，取剪碎的原材料置于锥形瓶中，加入去离子水，搅拌后配置成浓度为1-10wt％的混合浆液，备用。


4.根据权利要求3所述的一种纤维素碳基纳米零价铁的制备方法，其特征在于，所述纤维素基生物质包括但不限于棉、毛、麻、丝等原生纤维，竹浆、麻浆纤维、海藻纤维、木浆等生物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，黄鹏，孙红文，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12