[发明专利]生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料及其应用

权利要求书

1.一种生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料，其特征在于：包括生物质基活性炭，在生物质基活性炭的介孔中分布有CuO纳米颗粒；

所述生物质基活性炭的比表面积为2600 m² g^-1；CuO纳米颗粒的粒径大小为10-20nm；

采用以下步骤合成得到：

步骤1，将花生壳原料用水洗涤后干燥，经破碎后得到花生壳粉末；

步骤2，将花生壳粉末置于刚玉舟中，将其放入气氛管式炉中在N₂氛围下进行碳化，碳化产物经破碎得到花生壳半焦；

步骤3，将花生壳半焦与氢氧化钾混合后置于刚玉舟中，将其放入气氛管式炉中在N₂氛围下进行活化，活化混合物用1 mol L^-1盐酸酸洗，随后用去离子水冲洗，干燥后得到活性炭粉末；

步骤4，取醋酸铜溶于去离子水中，边搅拌边加入氨水溶液，随后将活性炭粉末加至混合溶液中并持续搅拌，随后进行干燥得到混合粉末；

步骤5，将混合粉末放入管式炉，在空气氛围下煅烧，得到生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料。

2.根据权利要求1所述的生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料，其特征在于：步骤2所述碳化过程升温速率为5℃·min^-1、碳化温度600℃、碳化时间3h。

3.根据权利要求1所述的生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料，其特征在于：步骤3中的花生壳半焦与KOH的质量比为1:4，活化过程升温速率为10℃·min^-1、活化温度800℃、活化时间2h。

4.根据权利要求1所述的生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料，其特征在于：步骤4中氨水溶液、醋酸铜和活性炭粉末用量比为5.5 mL:90 mg:0.56 g。

5.根据权利要求1所述的生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料，其特征在于：步骤5中煅烧条件为：以10°C/min的升温速率升温到310°C煅烧2 h。

6.权利要求1所述的生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料在制备超级电容器中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述应用是将复合材料研磨至200目后，与乙炔黑、PTFE按照质量比8:1:1的比例混合于研钵中，加乙醇使其混合均匀，再将5 mg的混合物涂抹于泡沫镍上，在10 MPa的压强下压片60 s，干燥保证乙醇完全脱除，得到电极材料。