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石墨化碳纳米材料的制备方法,其特征在于石墨化碳纳米材料的制备方法是由下述步骤完成的:一、对碳源进行预处理1~10h;二、向溶剂中加入催化剂和经预处理的碳源,在50℃、100~300r/min搅拌速度条件下搅拌8h,其中碳源与催化剂的质量比为0.025~1∶1;三、在温度为80~450℃条件下预碳化步骤二得到的混合物2~8h,预碳化气氛为空气、氧气、氮气、氩气、氦气中的一种或几种气体的混合气体;四、以1~15℃/min的升温速度由室温升至400~1200℃,在热处理气氛、热处理气氛流量为30~2000mL/min、热处理温度为400~1200℃条件下,对步骤三的产物进行热处理10min~10h,其中热处理气氛为氮气、氩气、氦气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氢气及水蒸气中的一种或几种气体的混合气体;五、对步骤四的产物研磨后加到质量浓度为15%~20%的硝酸或盐酸中,在110~140℃条件下回流6~14h,用蒸馏水洗涤至中性,然后在110~120℃条件下烘干或者在60~80℃条件下真空干燥6~8h;六、对步骤五的产物进行物理活化或化学活化,干燥后得到石墨化碳纳米材料;其中,步骤一的碳源为农林作物提取物或农林废弃物;农林作物提取物为葡萄糖、蔗糖、果糖或淀粉;农林废弃物为玉米秆、高粱秆、甜菜渣、甘蔗渣或木屑;步骤一中所述的预处理的方法为微波法、水热法、超声法、喷雾法、酸处理法或碱处理法;采用微波法预处理碳源是按下述反应进行的:在微波强度为3.0~8.0kW的条件下,对碳源微波处理10~60min;采用水热法预处理碳源是按下述反应进行的:在温度为120~180℃条件下,对碳源水热处理4~8h;采用超声法预处理碳源是按下述反应进行的:在频率为2~6KHz条件下,对碳源超声处理0.5~2h;采用喷雾法预处理碳源是按下述反应进行的:将碳源与活化剂混合,在220V,60~100Hz频率下进行喷雾预处理,其中活化剂是质量浓度为10%~20%的盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠或氢氧化钾;采用酸处理法预处理碳源是按下述反应进行的:将碳源加入到质量浓度为10%~15%的盐酸溶液中超声处理3~6h;采用碱处理法预处理碳源是按下述反应进行的:将碳源加入质量浓度为10%~20%的KOH溶液中搅拌0.5~4h,再水热处理2~5h,用蒸馏水洗涤至洗液的pH=6~8,再在80~100℃条件下烘干;步骤二中所述的催化剂为氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、铁氰化钾、亚铁氰化钾、三草酸合铁酸钾、氯化钴、硝酸钴、硫酸钴、乙酸钴、氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍中的一种或其中几种的混合。 |