[发明专利]一种利用水葫芦制备多孔碳材料的方法及应用

权利要求书

1.一种利用水葫芦制备多孔碳材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)水葫芦的预处理：取水葫芦的茎部，洗净、干燥，然后粉碎成粉状；

步骤(1)中采用超声仪进行洗净，所述干燥的过程为：自然风干5～6天，再于烘箱中80～120℃干燥12～48h；所述粉碎的过程为：用粉碎机将干燥的水葫芦茎部粉碎，并过20～80目筛；

(2)水热处理：称取一定量步骤(1)中的水葫芦粉末，与一定量的水加入到水热反应釜中，混合均匀；然后将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后产物过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；

步骤(2)中水葫芦粉末与水的质量比为1:4～1:10；

(3)熔盐活化处理：取步骤(2)中得到的水热碳，加入一定量的金属盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在惰性气体的保护下，于850～900℃煅烧1～4h，煅烧结束后冷却至室温，将产物经过酸洗、水洗、过滤、干燥，即得所述多孔碳材料；

步骤(3)中水热碳与金属盐的质量比为1:1～1:5；

所述金属盐为Na₂CO₃-K₂CO₃二元混盐，其中，Na₂CO₃和K₂CO₃摩尔比为59:41。

2.根据权利要求1所述的利用水葫芦制备多孔碳材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述惰性气体为Ar。

3.根据权利要求1所述的利用水葫芦制备多孔碳材料的方法，其特征在于，步骤(3)中酸洗是采用5wt％的稀盐酸浸泡清洗；水洗是采用水将产物洗至洗涤液呈中性。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的利用水葫芦制备多孔碳材料的方法所制备得到的多孔碳材料。

5.一种权利要求4所述多孔碳材料的应用，其特征在于，所述多孔碳材料在超级电容器中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的多孔碳材料用作超级电容器储能材料、电化学降解电极材料、电吸附电极材料和/或污染物吸附材料。