一种杂原子掺杂生物炭的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种杂原子掺杂生物炭的制备方法：将1份碳源材料、1‑6份活化剂以及0.5‑1.5份杂原子掺杂剂置于研磨器中物理研磨充分混合；将混合物在保护气环境下加热到600‑1000℃并保持45‑90min；自然降温，将碳化后的黑色物质用去离子水在常温下搅拌10‑20小时；将固体物质用去离子水反复洗涤至溶液呈中性；洗涤后的材料置于烘箱中干燥即得杂原子掺杂生物炭。杂原子掺杂剂选用硼原子、磷原子、硫原子掺杂剂可分别制备对应的硼掺杂、磷掺杂及硫掺杂生物炭，该生物炭的具体掺杂形态为单体，所述制备采用一步热解法，全程无酸碱溶剂参与，工艺简单，环境友好，且所制备的杂原子掺杂生物炭不仅富含大量的超微孔结构，还具有丰富的表面官能团，可以实现烟气CO<subgt;2</subgt;高性能吸附。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及掺杂生物炭制备，具体涉及一种杂原子掺杂生物炭的制备方法和应用。

技术介绍

1、co2的过度排放引发了全球气候变暖等一系列问题。尽管全世界都提出了相应的碳减排措施，但据iea发布的《2022年co2排放》报告称2022年全球co2排放量超过368亿吨，达到了历史的新高。其中电力行业的排放占到了总排放的39.3％。因此降低全球电力行业的co2排放势在必行。其中固体吸附法由于其捕集能耗低、热稳定性好、循环性能优异、选择性高等优点被认为是未来最有前景的碳捕集技术之一。

2、当前已被广泛用于co2捕集的固体吸附剂有沸石分子筛、有机金属框架、介孔硅、碱金属碳酸盐、多孔炭材料、有机聚合物等。这些材料最大的共同点就是拥有丰富的孔结构，而多孔结构对于co2的吸附属于典型的物理吸附，co2浓度和吸附温度对物理吸附的影响极大。烟气中co2浓度较低，吸附温度又相对较高，因此仅仅依靠丰富的孔结构显然不足以实现对烟气中co2的高性能捕集。许多功能化的材料被开发用于高温下低浓度co2的高效捕集，其中杂原子掺杂技术可以通过改变原始材料的骨架结构、电子排布等改变材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述杂原子掺杂剂为硼原子掺杂剂、磷原子掺杂剂、硫原子掺杂剂中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述硼原子掺杂剂为硼酸盐：偏硼酸钾、硼酸钾、偏硼酸钠、硼酸钠、偏硼酸钙、硼酸钙、硼酸镁中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述磷原子掺杂剂为磷酸盐：磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸镁、磷酸二氢镁、磷酸氢镁中的一...

【技术特征摘要】

1.一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述杂原子掺杂剂为硼原子掺杂剂、磷原子掺杂剂、硫原子掺杂剂中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述硼原子掺杂剂为硼酸盐：偏硼酸钾、硼酸钾、偏硼酸钠、硼酸钠、偏硼酸钙、硼酸钙、硼酸镁中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种杂原子掺杂生物炭的制备方法，其特征在于：所述磷原子掺杂剂为磷酸盐：磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸镁、磷酸二氢镁、磷酸氢镁中的一种。

5.根据权利要求2所述的一种杂原子掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤明慧，李宏宪，陆胜勇，刘祺，宫志远，严建华，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：