一种木质素制备石墨纳米胶囊的方法及石墨纳米胶囊技术

技术编号:42987908 阅读:22 留言:0更新日期:2024-10-15 13:20
本发明专利技术属于纳米石墨碳材料制备技术领域,涉及木质素的应用,具体涉及一种木质素制备石墨纳米胶囊的方法及石墨纳米胶囊。其方法的步骤包括:S1、将木质素、过渡金属盐和水中混合,分散均匀,获得木质素‑金属盐混合溶液;S2、采用液氮将木质素‑金属盐混合溶液预冷冻,然后冷冻干燥,获得木质素‑金属盐复合物;S3、以5~20℃/min的升温速率将木质素‑金属盐复合物加热至600~900℃进行慢速热解,得到金属负载的木质素热解炭;S4、将金属负载的木质素热解炭进行闪速焦耳加热,得到中空的石墨纳米胶囊。解决了现有技术中石墨纳米胶囊制备成本高、工艺复杂、品质不均匀,方法适用性窄的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米石墨碳材料制备,涉及木质素的应用,具体涉及一种木质素制备石墨纳米胶囊的方法及石墨纳米胶囊


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、石墨纳米胶囊是一种由石墨烯层包裹的纳米球形中空结构,具有出色的导电性、高比表面积、大孔体积和化学稳定性等特点,在药物传递、电子器件、生物传感、储能技术等领域有诸多应用。目前,制备石墨纳米胶囊的方法主要有模板法、化学气相沉积法和溶剂辅助自组装法,但普遍存在原料成本高、工艺复杂、能量消耗大、生物相容性差等问题。因此,亟需开发出一种绿色、低成本、快速制备高品质石墨纳米胶囊的方法。

3、木质素是自然界中唯一的可再生芳香高聚物,碳含量高达60%,且工业储量丰富,价格低廉,具有丰富的亲疏水官能团,在溶液体系中能够自组装,是制备碳纳米胶囊的理想前驱体。但是,现有木质素碳纳米胶囊多为无定形碳,难以石墨化,导致活性、稳定性、导电性不佳。超高温热处理(>2000℃)能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,所述过渡金属盐包括乙酸镍、硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、乙酸铁、硝酸铁、硫酸铁、氯化铁、乙酸钴、硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的至少一种。

3.如权利要求1所述的木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,步骤S1中分散均匀的过程为:先进行搅拌均匀,然后进行超声分散;优选地,超声分散中,功率为60~100W,频率为40~60Hz,时间为10~60min。

4.如权利要求1所述的木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,木质素-金属盐混合溶液中木质...

【技术特征摘要】

1.一种木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,所述过渡金属盐包括乙酸镍、硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、乙酸铁、硝酸铁、硫酸铁、氯化铁、乙酸钴、硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的至少一种。

3.如权利要求1所述的木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,步骤s1中分散均匀的过程为:先进行搅拌均匀,然后进行超声分散;优选地,超声分散中,功率为60~100w,频率为40~60hz,时间为10~60min。

4.如权利要求1所述的木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,木质素-金属盐混合溶液中木质素的浓度为5~20mg/ml,过渡金属盐的添加量为0.2~5mmol每克木质素,优选为1~3mmol每克木质素。

5.如权利要求1所述的木质素制备石墨纳米胶囊的方法,其特征是,将木质素-金属盐混...

【专利技术属性】
技术研发人员:董志国管伟陈雷孙来芝李天津杨双霞赵玉晓李岩金付强华栋梁
申请(专利权)人:山东省科学院能源研究所
类型:发明
国别省市:

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