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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料领域,涉及一种光伏胶碳黑填料的制备方法,具体涉及一种深共熔溶剂处理碳化玉米秸秆,生物炭与聚乙烯塑料协同碳黑化制备光伏胶碳黑填料的方法。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、生物质资源化利用是将各种生物质材料,如农作物秸秆、林木废料、生活垃圾、动植物尸体等经过物理、化学或生物转化等过程,转化成可用于能源、化学品和材料的有价值产品的过程。生物质资源化利用有很多好处,包括:(1)节约能源:生物质能够替代石化燃料,减少对有限的石化资源的需求。(2)减少环境污染:通过生物质能够替代传统化石燃料,减少有害气体的排放,从而减少对大气环境的污染。(3)资源利用:通过对生物质的转化利用,可以使之成为可再生的资源,从而减少对非可再生资源的依赖。(4)降低生产成本:与石油等化石燃料相比,生物质具有成本更低的优势,因为它可以通过可再生的过程进行生产。目前,生物质资源化利用已经应用于各个领域,例如:生物质燃料、生物质化学品、生物质材料等,其应用范围不断拓展。
3、碳黑是一种重要的工业原料,广泛用于橡胶、塑料、油墨、颜料、电池、电子器件等行业。碳黑的制备技术主要包括五种。(1)油煤气裂解法:利用煤油、天然气等烃类物质在高温下分解产生碳黑。这种方法制备的碳黑粒径小、分散性好,但是生产成本高。(2)燃烧法:将含碳物质燃烧后,用水淬火,产生的黑色烟雾就是碳黑。这种方法制备的碳黑粒径较大
4、专利cn110650977a公开了多种深共熔溶剂组合物,但其对于制备光伏胶用碳黑填料的问题未有涉及。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本专利技术提供一种玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,氯化胆碱/苯甲酸/高氯酸锂深共熔溶剂处理玉米秸秆制备生物碳,该深共融溶剂体系可在温和条件下碳化玉米秸秆,改善生物炭的结构和碳黑化特性,然后生物碳与聚乙烯塑料(pe)混合进行碳黑化工艺处理,混合碳黑化可改善碳黑孔隙结构和强度,制备的碳黑可应用于光伏胶填料,提高光伏胶的耐久性和稳定性。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、本专利技术的第一个方面,提供了一种玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,包括:
4、采用氯化胆碱/苯甲酸/高氯酸锂深共熔溶剂对玉米秸秆进行处理,制备生物炭;
5、将所述生物炭洗涤至中性,干燥,粉碎,得到生物炭粉;
6、将所述生物炭粉与聚乙烯塑料按照生物炭与聚乙烯塑料的质量比80~90:10~20的比例混合均匀,进行碳黑化处理,得到碳黑。
7、碳黑不同制备方法都有其优缺点,根据具体需求选择合适技术路线。本专利技术采用农业废弃物玉米秸秆为原料制备生物炭,然后采用生物炭/聚乙烯塑料协同碳黑化,所制备的碳黑为性能优良的光伏胶填料,本专利技术的方法成本低,环保高效,有利于碳黑材料可持续发展。
8、在一些实施方式中,所述玉米秸秆为粉状,粒径为40-60目。
9、在一些实施方式中,所述氯化胆碱/苯甲酸/高氯酸锂深共熔溶剂中,氯化胆碱、苯甲酸和高氯酸锂摩尔比用量为1:0.9-1.1:0.015-0.030。
10、在一些实施方式中,制备生物炭过程中,固液比1:10-15;处理温度为120-150℃;
11、在一些实施方式中,制备生物炭过程中,处理时间为50-90min;搅拌速度300-600rmp。
12、在一些实施方式中,所述生物炭粉和聚乙烯塑料皆过80目网。
13、在一些实施方式中,所述的碳黑化的条件为:温度900-1000℃,时间25-50min,压力0.2-0.4mpa,气体为氮气或氦气。
14、在一些实施方式中,所述碳黑的粒径为20-80nm。
15、本专利技术的第二个方面,提供了上述的方法制备的光伏胶碳黑填料。
16、本专利技术的第三个方面,提供了上述的光伏胶碳黑填料在制备光伏器件中的应用。
17、本专利技术的有益效果
18、(1)本专利技术提供了一种采用氯化胆碱/苯甲酸/高氯酸锂深共熔溶剂体系处理玉米秸秆的方法,可有效实现玉米秸秆的脱氧碳化,生物炭得率高,结构致密,性能易于调控,实现了农业废弃物的高值化利用,且处理溶剂绿色环保,易于回收利用;玉米秸秆生物炭与聚乙烯塑料协同碳黑化,实现废弃塑料的高效利用,减少对原始化石能源的依赖,可优化碳黑的形成,聚乙烯表现出良好的流动性和渗透性,可改善碳黑的结构性能,有效提高碳黑的耐久性和稳定性。本专利技术可实现可持续性、环保性和经济性制备碳黑填料。
19、(2)本专利技术制备方法简单、实用性强,易于推广。
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1.一种玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,所述玉米秸秆为粉状,粒径为40-60目。
3.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,所述氯化胆碱/苯甲酸/高氯酸锂深共熔溶剂中,氯化胆碱、苯甲酸和高氯酸锂摩尔比用量为1:0.9-1.1:0.015-0.030。
4.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,制备生物炭过程中,固液比1:10-15;处理温度为120-150℃。
5.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,制备生物炭过程中,处理时间为50-90min;搅拌速度300-600rmp。
6.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,所述生物炭粉和聚乙烯塑料皆过80目网。
7.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,所述的碳黑化的条件为:温度900-1000℃,时间2
8.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,所述碳黑的粒径为20-80nm。
9.权利要求1-8任一项所述的方法制备的光伏胶碳黑填料。
10.权利要求9所述的光伏胶碳黑填料在制备光伏器件中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,所述玉米秸秆为粉状,粒径为40-60目。
3.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,所述氯化胆碱/苯甲酸/高氯酸锂深共熔溶剂中,氯化胆碱、苯甲酸和高氯酸锂摩尔比用量为1:0.9-1.1:0.015-0.030。
4.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,制备生物炭过程中,固液比1:10-15;处理温度为120-150℃。
5.如权利要求1所述的玉米秸秆为原料制备光伏胶碳黑填料的方法,其特征在于,制备生物...
【专利技术属性】
技术研发人员:庞志强,董翠华,马丽,熊开峰,王鑫,
申请(专利权)人:齐鲁工业大学山东省科学院,
类型:发明
国别省市:
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