[发明专利]基于木棉纤维的生物质多孔炭片的制备方法及应用

摘要

本发明提供了一种基于木棉纤维的生物质多孔炭片的制备方法及应用，属于生物质炭材料制备技术领域。其是将木棉纤维经碱溶液预处理后，先在较低温度下进行预炭化，再加入活化剂和去离子水，经超声、干燥后得到炭化前驱体混合物，最后经常压高温热解，得到所述生物质多孔炭片。本发明所制备的生物质多孔炭片比表面积大、电化学性能优异，可用于制备超级电容器电极材料，且其制备方法简单，为生物质炭材料的制备提供了新途径。

主权项

1.一种基于木棉纤维的生物质多孔炭片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）取木棉纤维置于烧杯中，加入质量浓度5%的氢氧化钠水溶液，搅拌均匀后放于加热器上加热煮沸0.5 h，然后冷却至室温，利用真空抽滤泵，用去离子水反复抽滤洗涤，直至滤液呈中性；再将洗涤好的木棉纤维放入烧杯中，加入乙醇溶液清洗，最后将其放入干燥箱，60 ℃下干燥24 h，得到预处理的木棉纤维；（2）取预处理的木棉纤维置于20 mL的瓷坩埚中，盖好盖子，用铁丝固定，再将其用碳粉填埋于40 mL的瓷坩埚中，放入箱式电阻炉，升温至500 ℃，保温2 h，待冷却至室温后拿出，得到预炭化木棉纤维；（3）取1 g所得预炭化木棉纤维置于100 mL烧杯中，加入5 g氢氧化钾固体和20 mL去离子水，搅拌均匀后超声分散0.5 h，然后将烧杯放入干燥箱中，60 ℃下干燥24 h，研磨后得到炭化前驱体混合物；（4）将所得炭化前驱体混合物放入20 mL的石墨坩埚中，拧上盖子，再将其用碳粉填埋于40 mL的瓷坩埚中，放入箱式电阻炉，升温至800 ℃，保温2 h，待冷却至室温后拿出样品，放于烧杯中，加入过量的盐酸溶液，搅拌，利用真空抽滤泵，再用去离子水反复抽滤洗涤，直至滤液呈中性，将抽滤洗净的黑色固体粉末放入干燥箱，60 ℃下干燥24 h，得到木棉纤维基多孔炭片。