一种制备木质基微纳米空心树脂球和炭球的方法技术

本发明专利技术公开了一种木质基微纳米空心树脂球和炭球的制备方法。包括以下步骤：以木材粉末、苯酚和磷酸为原料制备木材液化物，将木材液化物、六次甲基四胺、无水乙醇混合物作为炭前驱体，将其分散于聚乙烯醇溶液中制备微纳米树脂球，将微纳米树脂球经过初次固化、甲醇溶解、二次固化以及在通氮气下炭化、活化得到微纳米空心树脂球和炭球。本发明专利技术技术制备的微纳米空心树脂球和炭球，其比表面积可达到1029～1610m2/g，球径在20～40μm；该技术在制备过程中不添加醛类物质，防止有毒物质产生；该技术以生物质材料制备微纳米空心树脂球和炭球，减少化石资源的消耗，有利于保护环境；该技术操作过程简单、周期短、树脂球和炭球的空腔大小可调。可调。可调。

【技术实现步骤摘要】
一种制备木质基微纳米空心树脂球和炭球的方法


[0001]本专利技术涉及微纳米树脂球和炭球制备领域，具体涉及一种微纳米空心树脂球和炭球的制备方法。

技术介绍

[0002]空心炭球具有较大的比表面积和空腔结构，作为超级电容器的负极材料时，较大的比表面积为电荷提供更多的活性位点，空腔结构有利于电荷的存储和传输，因而能够提供较大的比电容。同时，元素掺杂空心炭球能够吸附空气中有害气体及水中的有毒物质，并且也能利用其较大的空腔储存气体。
[0003]目前，制备微纳米空心碳球的碳源有沥青和酚醛树脂等。由于酚醛树脂杂质含量低，是一种有前途的制备高比表面积活性碳球的聚合物材料。以酚醛树脂为碳前驱体制备的活性碳球主要原料是酚类和醛类，其依赖于煤焦油和石油残渣合成。随着石油资源的日趋枯竭以及生态环境的不断恶化，人们迫切寻找一种生物质材料替代石油资源制备炭材料。木材为天然生物质材料，资源来源广泛，可持续使用，是制备炭球的良好来源。如果对多余木材进行充分加工利用，这对于保护环境、提高生物质材料的有效利用具有十分重要的意义。
[0004]此外，空心碳球合成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备木质基微纳米空心树脂球的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：生物质材料磨成粉末后，将其和苯酚、磷酸混合，做液化处理后得液化物。步骤二：将固化剂和浓度调节剂加入液化物，室温下搅拌1h，待其完全溶解后作炭前驱体溶液。步骤三：聚乙烯醇粉末在搅拌加热下溶解于去离子水中形成聚乙烯醇溶液做分散剂使用。步骤四：将炭前驱体溶液加入到分散剂中，搅拌加热制备微纳米树脂球。步骤五：微纳米树脂球在甲醛和盐酸的混合溶液中进行初次固化，过滤，干燥，即得初次固化树脂球。步骤六：溶解剂充分溶解初次固化树脂球，过滤，干燥，即得空心树脂球。2.根据权利要求1所述的微纳米空心树脂球制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所述生物质材料是木材、竹材、秸秆、植物纤维，粉末的细度为20～80目，所述苯酚量是生物质粉末重量的4～7倍，所述磷酸加入量为苯酚重量的6％～8％且磷酸浓度为85％，所述液化是在温度为150～160℃，300rpm下反应150～180min。3.根据权利要求1所述的微纳米空心树脂球制备方法，其特征在于，所述步骤二中，所述的固化剂和浓度调节剂分别是六次甲基四胺和无水乙醇，用量分别是液化物量的7.5％～17.5％和7％～8.5％。4.根据权利要求1所述的微纳米空心树脂球制备方法，其特征在于，所述步骤三中，所述聚乙烯醇溶液是聚乙烯醇粉末在80～95℃，300～800rpm下溶解在去离子水中，所述聚乙烯醇溶液的质量分数是4％～12％。5.根据权利要求1所述的微纳米空心树脂球制备方法，其特征在于，所述步骤四中，所述微纳米树...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓军，杨昭昭，吕春飞，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：