一种高比表面积与高产率的多孔碳材料及其含氮化合物辅助活化制备方法和应用技术

本发明专利技术属于多孔炭的制备技术领域，公开了一种含氮化合物辅助活化法制备高比表面积与高产率的多孔碳材料及其应用。本发明专利技术采用在碱性化合物活化的过程中加入含氮化合物辅助活化的方法，制备出兼具高比表面积与高产率的多孔碳材料。本发明专利技术具有制备方法简单，成本较低；同时具有高比表面积和高产率；优异的吸附性能等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高比表面积与高产率的多孔碳材料及其含氮化合物辅助活化制备方法和应用
本专利技术属于生物质多孔炭的制备
，具体涉及一种高比表面积与高产率的多孔碳材料及其含氮化合物辅助活化制备方法和应用。
技术介绍
近年来，多孔碳材料在电化学、吸附等能源储存领域的应用越来越广泛。而比表面积作为多孔碳材料最重要的参数，制备高比表面积的碳材料是碳材料制备领域的长期的追求目标。在碳材料制备的过程中，通常会使用活化的方法来增加材料的比表面积。活化的方法主要可以分为两类，第一类是物理活化法，第二类是化学活化法。物理活化法通常是将前驱体在二氧化碳、水蒸气等气体氛围中进行活化，虽然这种方法所得到的产率很高，但是比表面积大多小于2000m2g-1，无法满足日益增长的需求。而化学活化法主要是使用碱性化合物(氢氧化钾或者氢氧化钠等)去刻蚀前驱体，这也导致化学活化法虽然可以得到更高比表面(>3000m2g-1)的碳材料，但是最终所制备的碳材料的产率基于原始生物质的质量计算不超过5％。因此如何得到兼具超高比表面积(>4000m2g-1)同时大幅提高产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氮化合物辅助活化法制备高比表面积与高产率的多孔碳材料的方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)将碳源前驱体进行预处理后进行碳化反应，得到半碳化产物；/n(2)将半碳化产物、含氮化合物与碱性化合物混合，在惰性气氛下进行活化反应，得到高比表面积与高产率的多孔碳材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种含氮化合物辅助活化法制备高比表面积与高产率的多孔碳材料的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将碳源前驱体进行预处理后进行碳化反应，得到半碳化产物；
(2)将半碳化产物、含氮化合物与碱性化合物混合，在惰性气氛下进行活化反应，得到高比表面积与高产率的多孔碳材料。


2.根据权利要求1所述的一种含氮化合物辅助活化法制备高比表面积与高产率的多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤(1)所述碳源前驱体为椰壳、甘蔗渣、树皮、淀粉、葡萄糖、蔗糖、纤维素粉、炭气凝胶和蘑菇柄中的一种；所述预处理是将碳源前驱体进行干燥；所述碳化反应的温度为60～1000℃，碳化反应的时间为0.5～36h。


3.根据权利要求2所述的一种含氮化合物辅助活化法制备高比表面积与高产率的多孔碳材料的方法，其特征在于：所述碳化反应的温度为400℃，碳化反应的时间为1h。


4.根据权利要求1所述的一种含氮化合物辅助活化法制备高比表面积与高产率的多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤(2)所述碱性化合物为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、草酸钾中的一种或两种；所述含氮化合物为尿素、三聚氰胺、氯化铵、碳酸铵等中的一种或两种。


5.根据权利要求1所述的一种含氮化合物辅助活化法制备高比表面积与高产率的多孔碳材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁业如，余沛峰，刘应亮，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44