一种单层碳纳米网材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种单层碳纳米网材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一：生物质原材料预处理；步骤二：水热合成生物质前驱体；步骤三：分段法煅烧合成碳纳米网。本发明专利技术结构稳定性更强，具有更好的力学性能以及导电能力，是真正意义上的具有“渔网”特点的纳米级碳网，而非基于活化剂刻蚀造孔、去模板造孔、碳纤维物理搭建等方法制备的碳导电框架材料；本发明专利技术制备流程简单高效，使用农林废弃物为原料，成本低廉，环境友好，解决了目前制备碳导电网材料的低成本、与高电化学性能无法兼具等的问题；此外，本发明专利技术的制备方法能产生高附加值产品金属Sn；本发明专利技术制备的碳纳米网因其具有一体成型的单层纳米结构的特点，具有多功能用途。具有多功能用途。具有多功能用途。

【技术实现步骤摘要】
一种单层碳纳米网材料的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于电池负极材料及电催化材料制备领域，尤其涉及一种单层碳纳米网材料的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]碳导电网材料具有比表面积大、孔隙率高、成本低、物理化学稳定性高等特点，在电容器、电催化、电极导电剂以及电池负极材料等领域都有实际的应用价值。碳导电网材料的制备方法多种多样，主要为模板法、活化法、碳纤维搭接法等。
[0003]模板法制备碳导电网材料的合成思路，如Wang等人以柠檬酸为碳源、以NaCl和HBO3为模板，通过冷冻干燥、高温碳化及去除模板步骤合成了制备了硼掺杂三维多孔碳网材料。以及石墨烯泡沫一类的碳导电网材料也主要以模板法构筑，如Yavair等人以泡沫镍为模板，通过化学气相沉积法在泡沫镍表面沉积碳和一层聚甲基丙烯酸甲酯（防止碳结构坍塌），然后用热盐酸去除镍支架，再用热丙酮溶解聚甲基丙烯酸甲酯，最后获得三维石墨烯泡沫网。显然，模板法制备的碳导电网的孔隙高度依赖模板的尺寸，且模板材料耗损大，需进一步溶液法蚀刻才能造孔。此外碳源如石墨烯的成本较高，总的制备方法复杂、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：步骤一：生物质原材料预处理：将生物质原材料剪切后用纯水清洗，通过抽滤将剪切后的生物质原材料收集至容器中，放入第一鼓风烘箱中烘干后收集；将烘干后的生物质原材料加入去木质素溶液中，并放入第二鼓风烘箱中反应，待反应温度降至室温后，多次水洗抽滤去除残留去木质素溶液，烘干收集得到薄片状富含纤维素的预处理生物质；步骤二：水热合成生物质前驱体：将活化后的预处理生物质加入DI水中，加入锡源和硫源，待搅拌后将混合溶液转移至不锈钢高温反应釜中，并放入第三鼓风烘箱中反应；待冷却至室温后，用DI水离心洗涤，然后利用超声机超声分散均匀，冷冻干燥后即可获得含SnS2的生物质前驱体；步骤三：分段法煅烧合成碳纳米网：将冷冻干燥获得的生物质前驱体在管式炉中分段法煅烧，气氛为高纯氩气或氮气：先以5
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15℃/min的升温速率升温至400
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600℃煅烧0.5
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4h，获得单层片状网孔结构的SnS/C复合材料；再以3
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7℃/min的升温速率升温至700
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900℃保温0.5
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3h，待冷却降温后收集产物，即可获得单层碳纳米网材料。2.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中第一鼓风烘箱温度为50
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120℃。3.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中第二鼓风烘箱温度为80
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160℃，反应时间为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王黎丽，束梦瑶，梁鑫，胡磊，邓崇海，董强，梁升，刘伶俐，梁德伟，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：