一种化学覆盖法去除电容炭表面活性官能团的方法技术

本发明专利技术公开了一种化学覆盖法去除电容炭表面活性官能团的方法，属于生物质能源化工领域，该方法具体涉及：(1)原料生物质经含氮试剂浸渍处理，控温热解制备含氮热解炭；(2)含氮热解炭水热脱硅后，化学活化制备含氮多孔炭；(3)用高纯沥青均匀涂覆含氮多孔炭表面，化学覆盖活性官能团；(4)不同温度下热处理制备改性电容炭。与现有技术相比，本发明专利技术通过化学覆盖热处理，将杂原子键合到炭基底的骨架结构中，不仅解决了自放电现象，而且还提高了电容炭的振实密度、体积比电容、循环稳定性和收率。

【技术实现步骤摘要】
一种化学覆盖法去除电容炭表面活性官能团的方法
本专利技术涉及生物质能源化工领域，更具体地，涉及一种化学覆盖法去除电容炭表面活性官能团的方法。
技术介绍
具有大孔、中孔和微孔的合理分层结构的活性炭材料对于高性能电极是必不可少的，但是纯炭材料在结构、表面性质和电化学性能等方面仍存在局限性。因此，掺杂B、N、O、P、S等杂原子被认为是显著提高电化学性能的有效途径。这些原子的表面掺杂可以有效地增加活性位点的数量，加速离子的转移速率，特别是掺杂氮的多孔炭材料具有显著的电化学性能，近年来倍受关注。氮与碳之间的能带隙值ΔE低于其它原子，这意味着氮的引入可以获得更高的电子转移率。氮原子与碳原子具有相似的原子半径。因此，它易于取代碳原子的位置。氮原子中的孤对电子或未成键轨道与碳原子成键时，可以调节碳骨架上的电子云分布，产生更多的电化学活性位点，提高电导率。氮作为杂原子掺杂增加材料的表面极性，因此极性物质很容易被静电吸引或氢键吸引，这直接导致了良好的亲水性和表面润湿性。但是，传统掺杂方法杂原子修饰在活性炭表面，形成活性官能团，由官能团引起氧化还原反应得到的赝电容不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学覆盖法去除电容炭表面活性官能团的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n(1)原料生物质粉碎、筛分除杂，得到生物质颗粒，并将所述生物质颗粒与质量浓度为5wt％～15wt％的含氮试剂按照固液比1kg:(5～10)L加入到反应釜中，室温浸渍处理8h～12h，过滤，滤饼在温度为80℃～100℃下烘干，得到含氮生物质颗粒；/n(2)将步骤(1)所制备的含氮生物质颗粒置于管式炉中，在氮气保护下，以升温速率5℃/min，先升温至150℃～300℃预处理0.5h，再升温至500℃～600℃处理1h，降至室温，得到含氮热解炭；/n(3)将步骤(2)得到的含氮热解炭和质量浓度为5wt％的NaOH溶...

【技术特征摘要】
1.一种化学覆盖法去除电容炭表面活性官能团的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)原料生物质粉碎、筛分除杂，得到生物质颗粒，并将所述生物质颗粒与质量浓度为5wt％～15wt％的含氮试剂按照固液比1kg:(5～10)L加入到反应釜中，室温浸渍处理8h～12h，过滤，滤饼在温度为80℃～100℃下烘干，得到含氮生物质颗粒；
(2)将步骤(1)所制备的含氮生物质颗粒置于管式炉中，在氮气保护下，以升温速率5℃/min，先升温至150℃～300℃预处理0.5h，再升温至500℃～600℃处理1h，降至室温，得到含氮热解炭；
(3)将步骤(2)得到的含氮热解炭和质量浓度为5wt％的NaOH溶液按照固液比1kg:10L加入到反应釜中混合，密封加热至100℃～120℃，反应2h，降至室温后抽滤，滤渣水洗至中性，烘干，得到脱硅含氮热解炭；
(4)将步骤(3)所制备的脱硅含氮热解炭与NaOH按照炭碱质量比1:(2.0～2.5)混合均匀，置于管式炉中，在氮气保护下，以升温速率10℃/min，先升温至450℃，保持30min，再继续升温至700℃，保持60min，降至室温后取出，用热去离子水洗至中性，于120℃烘干，制备出含氮电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓敏，李薇，陈志敏，王晓峰，朱燕超，王子忱，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22