[发明专利]一种多孔石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种多孔石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

1)、在催化剂的作用下，将生物质碳源进行催化处理，得到第一中间产物，所述催化剂包括锰的氯化盐、铁类化合物、钴类化合物和镍类化合物中的一种或几种；

2)、在保护性气体的条件下，将所述第一中间产物从第一温度升温至第二温度后保温，得到第二中间产物，所述第一温度为20℃～40℃，所述第二温度为300℃～400℃；

3)、在保护性气体的条件下，将所述第二中间产物从第二温度升温至第三温度后保温，得到第三中间产物；所述第三温度为800℃～900℃；

4)、在保护性气体的条件下，将所述第三中间产物从第三温度升温至第四温度后保温，得到第四中间产物，所述第四温度为1100℃～1300℃；

5)、在保护性气体的条件下，将所述第四中间产物从第四温度降温至第五温度后保温，得到多孔石墨烯，所述第五温度为900℃～1000℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的生物质碳源为纤维素和木质素中的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的生物质碳源为纤维素。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纤维素为多孔纤维素。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多孔纤维素的制备方法包括以下步骤：

A)、将生物质资源在酸中进行水解，得到木质纤维素，所述生物质资源包括植物和农林废弃物中的一种或几种；

B)、对所述木质纤维素进行处理，得到多孔纤维素，所述处理包括酸处理、盐处理或有机溶剂处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A)中的生物质资源为农林废弃物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述农林废弃物包括玉米杆、玉米芯、高粱杆、甜菜渣、甘蔗渣、糠醛渣、木糖渣、木屑、棉秆和芦苇中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述农林废弃物为玉米芯。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A)中的酸包括硫酸、硝酸、盐酸、甲酸、亚硫酸、磷酸和醋酸中的一种或几种。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A)中酸的用量为所述生物质资源的3wt％～20wt％。

11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A)中水解的温度为90℃～180℃；

所述步骤A)中水解的时间为10min～10h。

12.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤B)中盐处理的方法为酸性亚硫酸盐法处理或碱性亚硫酸盐法处理。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述酸性亚硫酸盐法处理过程中的pH值为1～7；

所述酸性亚硫酸盐法处理过程中酸的用量为所述木质纤维素的4wt％～30wt％；

所述酸性亚硫酸盐法处理中酸的重量百分浓度使液固比为(2～20):1。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述酸性亚硫酸盐法处理的温度为70℃～180℃；

所述酸性亚硫酸盐法处理的时间为1小时～6小时。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述碱性亚硫酸盐法处理过程中的pH值为7～14；

所述碱性亚硫酸盐法处理过程中碱的用量为所述木质纤维素的4wt％～30wt％；

所述碱性亚硫酸盐法处理中碱的重量百分浓度使液固比为(2～20):1。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述碱性亚硫酸盐法处理的温度为70℃～180℃；

所述碱性亚硫酸盐法处理的时间为1小时～6小时。

17.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤B)得到多孔纤维素后还包括：

将所述多孔纤维素进行漂白处理。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中催化剂和生物质碳源的质量比为(0.01～2)：1。