一种氮硫共掺杂活性生物炭及其制备方法技术

本发明专利技术属于活性生物炭制备技术领域，具体公开了一种氮硫共掺杂活性生物炭及其制备方法。本发明专利技术将生物质与水混合，得到混合液；然后在保护气氛下，在混合液中通入含有NH3和H2S的养殖场废气，然后加热进行水热反应，反应完成后得到氮硫共掺杂生物炭；再将其在二氧化碳气氛下进行活化，得到氮硫共掺杂活性生物炭。本发明专利技术通入的NH3和H2S可以来自养殖厂废气，为解决现阶段养殖厂废气问题提供了技术支撑，同时本发明专利技术制备的氮硫共掺杂活性生物炭氮、硫元素掺杂量高、比表面积高，应用于超级电容电极和锂电池体现出了良好的电化学性能。锂电池体现出了良好的电化学性能。锂电池体现出了良好的电化学性能。

Nitrogen sulfur Co doped heteroactive biochar and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种氮硫共掺杂活性生物炭及其制备方法


[0001]本专利技术涉及活性生物炭制备
，尤其涉及一种氮硫共掺杂活性生物炭及其制备方法。

技术介绍

[0002]生物质水热处理是一种高效、先进的技术，可以直接转化高碳含量高水分的生物质原料，无需预先干燥，该过程是吸热的，通常在亚临界或超临界水条件下进行，原料通过水解、解聚和缩合分馏成有价值的成分。其中水是最环保的溶剂，它可以同时作为反应物和酸催化反应的合适介质，通过亚临界水产生的高浓度氢离子将生物质分解成小部分。水热炭化过程中的水为一系列复杂的反应提供了介质，这些反应通常会导致氢氧元素的减少、胶体结构的改变以及通过脱水去除羟基、通过脱羧消除羧基和羰基，通过促进水解作用分解一些酯和醚键。
[0003]而氮掺杂和硫掺杂会使炭材料自身的特性发生变化，这也使得杂元素掺杂炭材料受到广泛关注，水热炭化是一种实现元素掺杂的有效途径。氮硫掺杂均会实现元素在碳骨架中的替代，进而能够提高炭材料在电化学反应中的活性；另外，氮硫元素的加入能够改变炭材料表面的酸碱性，从而改善炭材料表面的亲水性能，使其在超级电容器和锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮硫共掺杂活性生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将生物质与水混合，得到混合液；2)在保护气氛下，将氨气和硫化氢气体通入混合液中，得到氮硫共掺杂生物炭；3)将氮硫共掺杂生物炭在二氧化碳气氛下活化，得到氮硫共掺杂活性生物炭。2.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂活性生物炭的制备方法，其特征在于，所述生物质为农作物秸秆、果木剪枝和蔬菜尾菜中的一种或几种，生物质的粒径为0.1～0.3mm。3.根据权利要求2所述的一种氮硫共掺杂活性生物炭的制备方法，其特征在于，所述生物质与水的质量比为9～12：48～55。4.根据权利要求1～3所述的一种氮硫共掺杂活性生物炭的制备方法，其特征在于，所述混合液与氨气的质量体积比为60g：9～25L；硫化氢气体与氨气的体积比为1：1～1：3。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立欣，孙宇轩，姚宗路，贾吉秀，霍丽丽，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：