一种电容去离子用柚皮活性炭及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种电容去离子用柚皮活性炭及其制备方法和应用，属于电容去离子技术领域。所述电容去离子用柚皮活性炭的制备方法包括如下步骤：将柚皮粉末和酸试剂混合后进行水热炭化，得到中间产物；将所述中间产物和活化试剂混合后进行活化，得到所述电容去离子用柚皮活性炭。本发明专利技术将废弃柚皮经水热炭化和高温活化，制备了高孔隙率的多孔炭，所述柚皮生物炭存在大量微孔与介孔，微孔为离子储存和扩散提供了丰富的活性位点，有助于提高比电容。介孔为电解质离子的输送提供了更多的通道，有利于其倍率性能的提升。本发明专利技术还提供了该柚皮活性炭制备得到的电极材料，其作为电容去离子的合适电极，增加了体系吸附容量，并具有高循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电容去离子，更具体的说是涉及一种电容去离子用柚皮活性炭及其制备方法和应用。

技术介绍

1、电容去离子技术作为一种新兴的电化学除盐技术，通过施加电压在电极/电解质界面存储离子从而实现苦咸水淡化。电容去离子技术以其吸附容量高、吸附/解吸速度快、易于再生、优异的循环效率和环境友好等优点而备受关注，被认为是比传统海水淡化技术更经济、更环保的一种新型脱盐技术。目前，多孔碳基电极材料被广泛应用于电吸附，常见的碳基材料包括活性炭、碳气凝胶、碳纤维、石墨烯、碳纳米管及其复合材料等。然而，由于这些电极材料的成本较高，阻碍了电容去离子的产业化推广，有必要寻找价格低廉，环境友好的碳基材料用于电吸附电极。

2、生物质衍生炭因其来源广泛、对环境友好、比表面积大、孔体积大、固有官能团和杂原子的存在而受到关注，源自天然生物质或农业废弃物的活性炭已被研究用于电吸附。柚子经过使用或者加工后，剩余的废弃柚皮未经合理的处置会造成严重的资源浪费及环境污染。然而，现有技术直接热解柚子皮导致孔隙结构与比表面积不足的问题，限制了其在电容去离子
中的应用。

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【技术保护点】

1.一种电容去离子用柚皮活性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柚皮粉末和酸试剂的质量比为1:10；和/或，所述酸试剂包括硫酸、盐酸和硝酸中的一种或多种；所述酸试剂的浓度为1～3M；和/或，所述水热炭化的温度为160～200℃，时间为12～24h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活化试剂包括氢氧化钾；所述柚皮粉末和活化试剂的质量比为1:1；和/或，所述活化的条件为：氮气气氛，温度为800～900℃，升温速率为5℃/min，保温时间为30～60min。

4.权利要求1～3任一项所...

【技术特征摘要】

1.一种电容去离子用柚皮活性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柚皮粉末和酸试剂的质量比为1:10；和/或，所述酸试剂包括硫酸、盐酸和硝酸中的一种或多种；所述酸试剂的浓度为1～3m；和/或，所述水热炭化的温度为160～200℃，时间为12～24h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活化试剂包括氢氧化钾；所述柚皮粉末和活化试剂的质量比为1:1；和/或，所述活化的条件为：氮气气氛，温度为800～900℃，升温速率为5℃/min，保温时间为30～60min。

4.权利要求1～3任一项所述的制备方法制备得到的电容去离子用柚皮活性炭。

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘美君，姚雨昂，徐峥，张海丰，于宣婷，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：