生物质基多孔碳复合材料及制备与在CO2吸附中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种生物质基多孔碳复合材料及制备与在CO2吸附中的应用，生物质基多孔碳复合材料以制浆造纸黑液固形物为前驱体，通过电弧处理后得到，具有可物理吸附CO2的多孔碳结构、以及可化学吸附CO2的碱性物种，所述多孔碳结构以所述前驱体中的木质素为碳源，以前驱体中的氢氧化钠、钠盐及小分子碳水化合物降解物为模板剂和活化剂，受电弧热炭化并自活化后得到，所述碱性物种为前驱体中的氢氧化钠、钠盐受电弧热分解后得到。还涉及一种生物质基多孔碳复合材料在CO2吸附中的应用。本发明专利技术实现了制浆造纸黑液全利用，获得兼具CO2吸附物理位点和化学位点的高性能多孔碳复合材料，避免从黑液中分离、提取、纯化木质素的步骤及成本。纯化木质素的步骤及成本。纯化木质素的步骤及成本。

【技术实现步骤摘要】
生物质基多孔碳复合材料及制备与在CO2吸附中的应用


[0001]本专利技术涉及碳基复合材料，尤其是一种生物质基多孔碳复合材料及制备与在CO2吸附中的应用。

技术介绍

[0002]利用可再生的生物质资源制备高品质生物炭是现如今的发展趋势和研究热点，生物炭一般通过热解炭化和水热炭化两种方法制备得到，生物质水热炭的炭化程度不及热解炭，一般只能应用于如水体污染物吸附剂等底端应用场合中，高端应用往往需要二次热解炭化。由于生物质的特征属性，其在炭化过程中一般需要借助模板剂造孔，所得炭化产物还需进一步活化，以获得高端应用所需的性能。总体而言，生物质炭化存在工艺过程复杂、能耗高、副产物多(VOC、有机废水等)、成本高、产品需进一步精制等问题，严重制约了其规模化生产与应用。
[0003]木质素是木质纤维类生物质的三大组成之一，其碳含量高，且丰富的芳香结构使得其更易制备高性能生物炭，利用工业木质素为原料制备生物炭能同步实现工业废弃物的无害化处理与高值化利用，意义重大。
[0004]现有技术中，木质素基生物炭大多以纯化的工业木质素为原料，通过添加模板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质基多孔碳复合材料，其特征在于，以制浆造纸黑液固形物为前驱体，通过电弧处理后得到，具有可物理吸附CO2的多孔碳结构、以及可化学吸附CO2的碱性物种，所述多孔碳结构以所述前驱体中的木质素为碳源，以前驱体中的氢氧化钠、钠盐及小分子碳水化合物降解物为模板剂和活化剂，受电弧热炭化并自活化后得到，所述碱性物种为前驱体中的氢氧化钠、钠盐受电弧热分解后得到。2.根据权利要求1所述的生物质基多孔碳复合材料，其特征在于，所述多孔碳结构可通过改变炭化工况进行调控。3.一种如权利要求1所述的生物质基多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括：将制浆造纸黑液干燥成黑液固形物；在惰性气体保护下，电弧处理所述黑液固形物，得到固体产物；将所述固体产物研磨，即得生物质基多孔碳复合材料。4.根据权利要求3所述的生物质基多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，电弧处理过程中电弧电流为10
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖睿，刘超，许佳欢，薛北辰，范宇阳，徐维聪，孔祥琛，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：