一种石墨烯三维分级多孔炭材料及制备方法

摘要

本发明提供了一种以椰壳、棕榈壳和杏壳等生物质为原料的制备石墨烯三维分级多孔炭材料的方法，充分合理的利用了资源丰富的生物废弃物，避免了化学原料的使用，制备出的石墨烯三维分级多孔炭材料中存在着具有皱褶的特殊片层结构以及中孔、微孔和大孔的多级孔结构，使得该材料的导电性能优于现有技术中的同类材料。

主权项

一种石墨烯三维分级多孔炭材料的制备方法，其步骤包括：a)将椰壳、棕榈壳和杏壳等原料破碎后加入到0.1～0.5%的络合剂（如乙二胺四乙酸二钠）溶液中，混匀，再置于恒温水浴锅中，在高于40～100℃的温度下，处理0.5～2.5h后再进行洗涤过滤得到滤渣；b) 在上述步骤a)得到的滤渣中加入0～10%的H2O2溶液，0～15%的乙酸，1～10%的硝酸和质量分数为1～5%的KCl，并对其进行超声处理0～30min后置于恒温水浴锅中，于30～80℃下加热2～16h；c) 将上述步骤b)得到的混合料经过离心分离或过滤，再用去离子水洗净，干燥后得到产物；d） 将上述步骤c)得到的产物在高纯惰性气体保护下，于300～700℃下炭化20～120min得到炭化料；e) 在上述步骤d)得到的炭化料中加入复合活化剂（KCl, KOH, NaOH, Na2CO3, K2CO3, ZnCl2）及5%去离子水，其中活化剂与炭化料的质量比例为0.5～4:1，充分混合后，在700～1200℃活化20～180 min；f) 将上述步骤e)得到的产物自然冷却到室温后，用去离子水反复洗涤至中性后烘干得到本发明的石墨烯三维分级多孔炭材料。