[发明专利]一种活性炭/石墨烯复合材料及其制备方法与应用在审
| 申请号： | 202111223120.4 | 申请日： | 2021-10-20 |
| 公开（公告）号： | CN113797895A | 公开（公告）日： | 2021-12-17 |
| 发明（设计）人： | 刘学蛟;汪印;徐清馨;赖登国;潘蓓蓓;蒋永锋 | 申请（专利权）人： | 中国科学院城市环境研究所;岐北通用净水技术（厦门）有限公司 |
| 主分类号： | B01J20/20 | 分类号： | B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C12P3/00;C02F101/30 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 赵颖 |
| 地址： | 361021 福*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 活性炭 石墨 复合材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种活性炭/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将生物质炭化料、氧化石墨烯与第一溶剂混合，加入发酵型生物质链接剂进行反应，经固液分离得到生物质炭化料/氧化石墨烯；
(2)将步骤(1)所述生物质炭化料/氧化石墨烯进行活化反应得到活性炭/石墨烯复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述发酵型生物质链接剂由生物质链接剂依次经发酵处理与第一烘干得到；
优选地，所述生物质链接剂包括高粱粉、木薯粉、小麦壳、玉米粉或马铃薯粉中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，在所述发酵处理时加入第二溶剂；
优选地，所述第二溶剂与所述生物质链接剂的质量比为1:(2.0-3.5)；
优选地，所述第二溶剂包括去离子水；
优选地，所述生物质链接剂的尺寸为100-300目；
优选地，所述发酵处理的温度为25-40℃；
优选地，所述发酵处理的时间为1-2h；
优选地，所述第一烘干的温度为100-110℃；
优选地，所述第一烘干的时间为12-24h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述生物质炭化料与所述氧化石墨烯的质量比为(100-200):1；
优选地，步骤(1)所述氧化石墨烯与所述发酵型生物质链接剂的质量比为1:(20-40)；
优选地，步骤(1)所述生物质炭化料的尺寸为80-200目。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化石墨烯与所述第一溶剂的质量比为1:(2000-3000)；
优选地，步骤(1)所述第一溶剂包括去离子水；
优选地，步骤(1)所述混合的方式为搅拌；
优选地，步骤(1)所述混合的温度为50-70℃；
优选地，步骤(1)所述混合的时间为5-10min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的温度为80-100℃；
优选地，步骤(1)所述反应的时间为5-15min；
优选地，步骤(1)所述固液分离的方法为抽滤；
优选地，将步骤(1)所述生物质炭化料/氧化石墨烯进行第二烘干；
优选地，所述第二烘干的温度为100-110℃；
优选地，所述第二烘干的时间为12-24h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)所述活化反应前，将所述生物质炭化料/氧化石墨烯进行升温；
优选地，所述升温的速率为6-8℃/min；
优选地，所述升温的终点温度为850-950℃；
优选地，所述升温在N2气氛下进行；
优选地，所述N2的流速为0.3-0.5L/min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述活化反应的温度为850-950℃；
优选地，步骤(2)所述活化反应的时间为30-80min；
优选地，步骤(2)所述活化反应在活化反应气体氛围中进行；
优选地，所述活化反应气体包括水蒸气和/或二氧化碳；
优选地，所述活化反应气体的流速为0.2-0.4mL/min；
优选地，所述升温和步骤(3)所述活化反应均在活化反应炉中进行。
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