一种制备中孔率高、吸附性强的生态炭方法

摘要

一种制备中孔率高、吸附性强的生态炭方法，属于材料和化工交叉领域。本发明的特征是以稻壳粉为原料，经过碱热处理，低温预氧化，炭化活化，制得中孔率高、吸附性强的生态炭。本发明的效果和益处是经过碱热处理、低温空气预氧化处理显著提高生态炭的中孔率及吸附性能，方法简单且活化剂用量大幅减少，该中孔率高、吸附性强的生态炭在超级电容器等电化学领域和环境保护等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种制备中孔率高、吸附性强的生态炭方法，以稻壳粉为原料，先后经粉碎过筛、碱热处理、低温空气预氧化、炭化活化制得中孔率高、吸附性强的生态炭，其特征在于具体制备方法如下：（1）、将粉碎过的稻壳粉与一定浓度碱液混合，密封浸渍一段时间，然后置于一定温度的电热箱中恒温加热一段时间，取出后洗涤至pH=7，干燥；其中原料稻壳粉需粉碎至粒径小于20目，碱热处理剂为NaOH溶液，稻壳粉和2 moL/L的NaOH溶液的混合物在常温下浸渍6~24 h，然后在110~150 ^oC^{电热箱中加热6~24 h，碱热处理过程中需密封；（2）、将干燥后的碱热处理后的稻壳粉研磨至40目，取研磨后的稻壳粉与一定浓度磷酸溶液充分混合，将充分混合后的溶液放置于一定温度鼓风干燥箱中空气预氧化一段时间，自然降温后取出；其中H₃PO₄溶液的质量浓度为28~38 %，稻壳粉与H₃PO₄溶液的质量比为1:3~5，预氧化温度为120~200 oC，时间为2~6 h；（3）、将预氧化后的物料在氮气气氛下以10 oC/min升温至800 oC，恒温1 h进行炭化活化，自然降温后取出；其中炭化活化在60 mL/min的氮气保护下完成，800 oC下恒温1 h；（4）、充分洗涤炭化活化所得样品，即可制得中孔率高、吸附性强的生态炭；其中炭化活化所得样品需经100 oC蒸馏水洗涤至pH=7；所制得的生态炭的中孔率为92％。}