[发明专利]一种多孔碳材料的制备方法及所制得的多孔碳材料

权利要求书

1.一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述多孔碳材料的制备方法包括：

(1)将河底淤泥冷冻干燥后进行研磨，再对研磨后的河底淤泥在惰性气体保护下进行预碳化处理；

(2)将预碳化处理后所得到的产物加入到氢氟酸水溶液中，混合搅拌一定时间后，采用蒸馏水对所得混合液进行洗涤，再对洗涤后所得到的固体产物进行烘干；

(3)将烘干后所得产物与氢氧化钾加入到蒸馏水中，混合搅拌一定时间后，对所得混合液进行烘干，再对烘干后所得产物进行研磨；

(4)将研磨后所得到的产物在惰性气体保护下进行碳化处理；

(5)将碳化处理后所得到的碳材料浸泡于稀盐酸中，采用蒸馏水对所得混合液进行洗涤，再对洗涤后所得到的固体产物进行烘干，得到多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述将河底淤泥冷冻干燥，包括：

将河底淤泥于-30℃至-90℃下冷冻不小于30h，以使河底淤泥完全冷冻；

再将完全冷冻后的河底淤泥进行真空冷冻干燥，真空冷冻干燥的温度为-50℃至-75℃，时间为24-72h。

3.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)及步骤(3)中，研磨后所得产物的粒径不大于80目。

4.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)及步骤(4)中，所述惰性气体包括氩气或者氮气。

5.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预碳化处理的温度为300-400℃，时间为2-3h。

6.根据权利要求1或5所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预碳化处理过程中的升温速率以及预碳化处理结束后的冷却降温速率为3-5℃/min。

7.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，以所述氢氟酸水溶液的总重量为基准，氢氟酸的质量分数为5-15％。

8.根据权利要求1或7所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合搅拌在水浴加热条件下进行，所述水浴的温度为50-80℃。

9.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)及步骤(3)中，所述烘干的温度为60-80℃，时间为24-36h；

步骤(5)中，所述烘干的温度为50-80℃，时间为24-36h。

10.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，烘干后所得产物与氢氧化钾的质量比为1:1-1:3。

11.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述碳化的温度为500-800℃，时间为2-4h。

12.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，以所述稀盐酸的总重量为基准，盐酸的质量分数为3-10％。

13.根据权利要求1所述的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，以所述河底淤泥的总重量为基准，河底淤泥中所含有机物质量含量不低于20％。

14.权利要求1-13任一项所述的多孔碳材料的制备方法制备得到的多孔碳材料。

15.根据权利要求14所述的多孔碳材料，其特征在于，所述多孔碳材料的比表面积范围为300-1000m²/g，频率分布最高的孔径尺寸范围为2-11nm。