一种经熔盐介质阳离子调控比表面积的生物炭及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种经熔盐介质阳离子调控比表面积的生物炭及其制备方法和应用，生物炭制备方法为：将固废生物质作为原材料，经打碎、浸泡洗净、离心、烘干等步骤，再经研磨成所需目数；最后，与事先调制的混盐润湿状态下机械打匀，在惰性气氛下，调控煅烧温度、升温速率、保温时间等条件进行炭化反应；制得的生物炭经酸洗、超纯水洗涤至近中性，即得具备高比表面积的生物炭材料。本发明专利技术采用熔融盐作为液相介质，通过固液相作用使生物质转化成高比表面积的炭基材料，并经熔盐阳离子设计实现比表面积的调控，制备的生物炭用于二氧化碳的吸附捕获，起到很好的吸附作用，为开发CO2捕获剂提供一种有效的合成途径。一种有效的合成途径。一种有效的合成途径。

【技术实现步骤摘要】
一种经熔盐介质阳离子调控比表面积的生物炭及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及固体废弃物生物质资源化利用和碳材料制备领域，具体涉及一种经熔盐介质阳离子调控比表面积的生物炭及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]通过燃烧化石燃料和工业活动排放的二氧化碳是全球变暖的主要原因之一，当浓度过大时，甚至影响人的呼吸。因此，人们非常重视发展低成本和可持续的方法来捕获和储存二氧化碳，以减少其排放到大气中。现有的CO2捕集技术主要基于吸收、吸附、低温蒸馏和膜分离等工艺。其中，基于液体试剂的吸收法分离选择性差且分离效率低，应用范围窄；低温蒸馏能耗高、随着二氧化碳浓度降低，分离越难，一般适用于油田开采现场以提高采用率，在燃煤电厂烟气处理方面应用少；膜分离法耐高温性弱、制膜成本高，且由于各种气体分离性能和成本因素不具备大规模工业化应用条件。
[0003]相比之下，吸附法是应用最广泛的二氧化碳捕集工业技术。且具有工艺简单、能耗较低和无腐蚀等优点。近年来，使用固体材料吸附已成为一种低成本和高吸附量的CO2捕获策略。常用的材料吸附剂有活性炭、沸石、分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经熔盐介质阳离子调控比表面积的生物炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将生物质废弃物作为原材料，经打碎、浸泡洗净、离心、烘干脱水步骤，采用研磨机制粉，用50~200目数筛网细筛粒径，得到生物质粉末；2）将步骤1）得的生物质粉末，按质量比例1 : 0.1~ 10与事先调制的粉体混盐经机械制匀，在惰性气体气氛下，调控升温速率5~20 ℃/分钟，从室温升温至反应温度400~800 ℃，然后在反应温度下恒温保持100~200分钟进行炭化反应，得到生物炭；其中，所述事先调配的混盐是由三种金属盐按质量比例10~80 : 10~80 : 10~80组成，并用研磨机打粉过筛，所述三种金属盐的阴离子选自卤素离子、NO3‑
和SO
42
‑
，所述三种金属盐的阳离子元素选自碱金属或碱金属与其他阳离子，所述其他阳离子选自碱土金属、Fe族元素、Zn、Al、Mn中的至少一种；所述碱金属包括Na、K或Li，碱土金属包括Ca或Mg，Fe族元素包括Fe或Ni；3）将步骤2）所得的生物炭置于稀盐酸溶液中，置于水浴锅中并采取搅拌，过滤所得产物用超纯水洗涤至近中性，即得高比表面积的碳基材料。2.如权利要求1所述的一种经熔盐介质阳离子调控比表面积的生物炭的制备方法，其特征在于步骤2）中生物质粉末与粉体混盐的质量比为1：1~3，优选为1 : 2；所述生物质为木屑；步骤2）中，升温速率为14~15℃，反应温度为550~600℃，恒温保持时间为110~120分钟。3.如权利要求1所述的一种经熔盐介质阳离子调控比表面积的生物炭的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡钟霆，王小芳，钱星辰，赵栋洋，胡沔，王军良，潘志彦，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：