一种生物质基二维纳米碳材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物质碳材料技术领域，特别涉及一种生物质基二维纳米碳材料及其制备方法，通过粉碎后的生物质和草酸盐物理研磨，充分混合后，在惰性或氨气氛围下高温快速热解，草酸盐高温下分解成碳酸盐晶体，生物质热解为活性炭并包裹在碳酸盐晶体表面，经去离子水洗涤后，碳酸盐晶体溶于水被去除，即可得到片层状的二维纳米碳材料。本发明专利技术制备的二维纳米碳材料可应用于电极材料、超级电容器材料、金属催化剂载体、光催化等方面，具备良好的性能，且工艺制备简单，成本低廉，可实现工业化生产。可实现工业化生产。可实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质基二维纳米碳材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于二维纳米碳材料制备领域，尤其是生物质制备二维纳米碳材料领域。

技术介绍

[0002]二维纳米碳材料由于其独特的二维片状结构优势，包括大比表面积、快速传质、较短的载流子扩散长度、良好的导电性和良好的电化学稳定性，使得二维纳米碳材料在光催化、超级电容器、电催化和催化剂等领域越来越受关注和青睐。但是，二维纳米碳材料也存在着制备复杂，成本高的缺点，如现有专利CN109485029B和CN107161977B需要多次静置和分离，工艺繁琐，周期时间长，需要多种组分且操作复杂，不利于生产制备。而专利CN109399623A制备过程中需要使用强酸刻蚀材料，但是强酸在使用的过程中不仅存在安全隐患，而且对设备的腐蚀也极大。因此，开发一种生产周期短、制备简单、环境友好型的二维纳米碳材料的制备方法就显得尤为重要。
[0003]随着化石燃料紧缺，能源危机日益加重，且过度使用化石资源所造成的环境污染以及气候问题也越来越突出。因此，储量丰富且利用率较低的废弃生物质资源引起了人们的广泛关注。我国是一个农本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质基二维纳米碳材料，其特征在于，所述二维纳米碳材料由生物质经过粉碎后和草酸盐共同物理研磨混合，然后在惰性气体或氨气氛围下高温热解再经过洗涤、烘干后获得，所述二维纳米碳材料呈多孔的片状。2.一种如权利要求1所述的生物质基二维纳米碳材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将生物质通过粉碎机粉碎成小颗粒，将粉碎后的生物质小颗粒与一定比例的草酸盐通过物理研磨的方式均匀混合，形成混合物；(2)将所述混合物放入石英管，并持续通入一定流量的惰性气体或氨气，将装有混合物的石英管放入高温的热解炉中进行快速热解；(3)快速热解后取出石英管中的碳材料，用去离子水洗至中性，烘干后获得片层状的二维纳米碳材料。3.根据权利要求2所述的生物质基二维纳米碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的生物质为农业固体废物、城市固体废物、林木废弃物、动物废弃物中任意一种或者两种以上的组合；其中，所述农业固体废物包括农作物秸秆、玉米芯、花生壳、椰子壳、水稻壳、微藻、鱼腥草、甘蔗渣、壳聚糖、甲壳素中任意一种；所述林木废弃物包括木材、竹木、桦木、梧桐木、木屑等，所述城市固体废物废弃纸张、塑料废料、废弃橡胶、再生塑料中任意一种；所述动物废物包括动物粪便、毛发、骨头...

【专利技术属性】
技术研发人员：马培勇，杨子健，刘小好，祁风雷，郑龙晖，樊翔，韩大力，姚术薇，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：