[发明专利]生物质快速热解残渣基多孔炭球及其制备方法和应用

权利要求书

1.生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、将亲水性天然高分子与水混合，得水溶液；所述亲水性天然高分子为壳聚糖、海藻酸盐、纳米纤维素或胶原中的至少一种；

B、生物质经破碎过筛，然后经快速热解提取生物油，得热解残渣；

C、将步骤A所得水溶液、步骤B所得热解残渣和去模板剂混合均匀，得混合液；

D、将步骤C所得混合液滴入超疏水表面成型，经干燥、炭化、洗涤，即得；

步骤C中，所述去模板剂为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、氯化钠或氯化钾中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤A中，所得水溶液中亲水性天然高分子的质量浓度为0.5～1.5％。

3.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤A中，所述亲水性天然高分子为纳米纤维素。

4.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤B中，所述生物质为酒糟、秸秆、稻壳、麦糠、黄竹、椰壳、花生壳、核桃壳中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤B中，破碎过筛至粒度为100～200目。

6.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤B中，所述快速热解的温度为450～600℃。

7.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤B中，所述快速热解的时间为1～20s。

8.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤C中，步骤A所得水溶液和步骤B所得热解残渣的加入量为控制热解残渣和亲水性天然高分子的质量比为1～5：1。

9.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤C中，所述去模板剂和水溶液中亲水性天然高分子的质量比为0.5～2：1。

10.根据权利要求9所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤C中，所述去模板剂和水溶液中亲水性天然高分子的质量比为0.75～1.25。

11.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤D中，所述超疏水表面为聚四氟乙烯板、聚丙烯腈板或全氟烷基烷氧基硅烷涂板中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤D中，滴入超疏水表面成型时，控制单次液滴量为3～8μL。

13.根据权利要求1所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤D中，滴入超疏水表面成型过程中，使用含针尖注射器将混合液滴入超疏水表面，针尖与超疏水表面夹角为30～90°，针尖与超疏水表面间距为2～5mm，液滴与超疏水表面夹角小于60°，依次滴加形成单分散液滴。

14.根据权利要求1～13任一项所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤D中，所述干燥的方式为50～70℃加热干燥、冷冻干燥或真空干燥。

15.根据权利要求14所述的生物质快速热解残渣基多孔炭球的制备方法，其特征在于：步骤D中，所述干燥的方式为50～70℃加热干燥。