[发明专利]一种炭复合材料及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202310069730.6 | 申请日： | 2023-02-07 |
| 公开（公告）号： | CN115784230B | 公开（公告）日： | 2023-05-02 |
| 发明（设计）人： | 姚宗路;贾吉秀;赵立欣;霍丽丽;孙宇轩 | 申请（专利权）人： | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 |
| 主分类号： | C01B32/348 | 分类号： | C01B32/348;C01B32/33;H01G11/34;H01G11/44 |
| 代理公司： | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人： | 刘奇 |
| 地址： | 100089 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 复合材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将热解焦油进行蒸馏，得到蒸馏底物；
将所述蒸馏底物和生物炭材料混合，得到聚合原料；
将所述聚合原料进行聚合反应，得到聚合物；
将所述聚合物和活化剂混合，进行活化，得到所述炭复合材料；
所述蒸馏的温度为120 ~ 150℃；
所述活化剂包括碳酸氢钠；所述聚合物和活化剂的质量比为1：1 ~ 1：4；
所述活化的温度为700℃~ 800℃，保温时间为1 ~ 2h；升温至所述活化的温度的速率为5 ~ 10℃/min；所述活化在缺氧的条件下进行。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物炭材料包括热解炭和/或水热炭；
所述热解炭和热解焦油的制备方法包括以下步骤：
将生物质进行热解炭化，得到热解炭材料和热解气；
将所述热解炭材料依次进行酸洗和碱洗，得到所述热解炭；
将所述热解气降低至100~ 200℃，得到生物质热解焦油；
将所述生物质热解焦油静置分层，以底部液体为所述热解焦油；
所述热解炭化的温度为500 ~ 650℃，保温时间为30 ~ 90min；所述热解炭化在氮气的条件下进行。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水热炭的制备方法包括以下步骤：
将生物质和水混合，进行水热反应，得到水热炭材料；
将所述水热炭材料进行碱洗，得到所述水热炭；
所述生物质和水的质量比为1：4；
所述水热反应的温度为200 ~ 280℃，保温时间为2h，升温至所述水热反应的温度的速率为10℃/min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物炭材料和蒸馏底物的质量比为1：2 ~ 1：4。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合原料还包括含氮物质和/或含硫物质；所述含氮物质包括尿素；所述含硫物质包括硫脲；
所述生物炭材料和含氮物质的质量比为10：1；
所述生物炭材料和含硫物质的质量比为5：1。
6.根据权利要求1或4或5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为300 ~350℃，保温时间为1 ~ 2h；升温至所述聚合反应的温度的速率为5 ~ 10℃/min；所述聚合反应在氮气氛围下进行。
7.权利要求1 ~ 6任一项所述的制备方法得到的炭复合材料。
8.权利要求7所述的炭复合材料作为电化学材料在电池中的应用。
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