柱状网格多孔结构的生物质炭及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种柱状网格多孔结构的生物质炭及其制备方法，制备过程包括预处理、高剪切乳化、高温炭化、冷冻、酸洗、过滤、干燥等步骤。本发明专利技术选用葛藤茎作为生物质炭源，原料采用普遍生长的葛藤茎，来源丰富且具有天然多孔组织结构。经过高剪切乳化、热处理炭化等操作后制得的多孔炭材料具有柱状网格多孔结构特点且生物炭结构丰富，能储存大量电荷以提高材料的储能性。组装成超级电容器电极，发挥出较高的比电容和倍率性能。制备过程简单、低碳环保，工艺过程对设备的要求低，体现出很好的商业应用前景。业应用前景。业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
柱状网格多孔结构的生物质炭及制备方法


[0001]本专利技术属于生物质废弃资源的高值化利用领域，具体涉及一种柱状网格多孔结构的生物质炭及制备方法。

技术介绍

[0002]超级电容器具有高能量密度、充放电迅速、循环寿命长等优异性能，广泛被应用在各种发电系统、电子产品、交通工具等新能源储能和转化系统。近年来，炭材料的发展和应用由于矿物类资源的短缺，受到了严重制约。生物质资源具有来源广、可再生、环境友好、成本低等优势，已成为制备各种碳材料重要原料。
[0003]生物质活性炭的制备方法简单，前驱体一般以具有多孔组织结构的天然植物器官或其衍生物为原料，通常经过高温炭化、物理或化学方法等过程，形成具有多孔结构的生物质活性炭材料。目前，很多的动植物或其组织器官被用作生物质原材料，少部分生物质原材料制备的活性炭已实现商品化应用。制备出具有柱状网格多孔结构的生物质炭，提高了材料的比表面积和分级的孔径。运用在超级电容器中，可以增加电荷的存储，提高其循环寿命和比电容。
[0004]在传统的工艺过程中，为了扩大炭化产物的比表面积，通常采用物理或化学过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柱状网格多孔结构的生物质炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以葛藤茎作为原材料，依次用去离子水和无水乙醇清洗干净，然后烘干，粉碎后备用；(2)将(1)中的生物质原材料粉、可溶性金属盐与氢氧化钾加入去离子水中，搅拌超声至得到混合均匀的混合液；(3)将(2)所得混合液进行高剪切乳化得到乳液；(4)将(3)得到的乳液进行冷冻干燥处理后，置于惰性气体下，在高温下进行炭化，后保温处理，再冷却至室温得到炭化材料；(5)将步骤(4)得到的炭化材料依次通过酸洗、过滤、干燥得到所述柱状网格多孔结构的生物质炭材料。2.如权利要求1所述的柱状网格多孔结构的生物质炭的制备方法，其特征在于：所述葛藤茎为植物葛藤的茎。3.如权利要求1所述的柱状网格多孔结构的生物质炭的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述可溶性金属盐选自可溶性铁盐、可溶性钴盐和可溶性镍盐中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的柱状网格多孔结构生物炭的制备方法,其特征在于:步骤(2)中，所述生物质原材料粉、可溶性金属盐与氢氧化钾的质量为1～10:1～5:1,生物质原材料粉在混合液中的浓度为10～20g/L。5.根据权利要求1所述的柱状网格多孔结构生物炭的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,高剪...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯桂婷，张晓辉，赖飞燕，汤泉，梁冬梅，兰茂婷，何晓盈，
申请(专利权)人：贺州学院，
类型：发明
国别省市：