[发明专利]一种复合生物基多孔碳材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种复合生物基多孔碳材料的制备方法，属于多孔碳材料领域。本发明从猪皮得猪皮胶原，将猪皮胶原和白酒槽、桃胶、甜菜糖蜜混合加入酵母粉进行发酵，将发酵物进行炭化得复合生物基碳材料粗品，将其和氢氧化钾混合放入管式电阻炉中，并通入二氧化钛为活化剂活化得复合生物基复合多孔碳材料，本发明利用猪皮在提取、发酵、炭化、活化等工艺后，使其在表面引入丰富的微孔孔道，形成交叉的网络孔道，孔的比表面积大、孔径较小，孔分布均匀，而且原料丰富，成本低廉、化学稳定性高，可在超级电容器的电极具有广泛应用。

主权项

一种复合生物基多孔碳材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取1～2kg猪皮用解剖刀刮除脂肪层并切成5mm×5mm的小块，放入铁锅中加蒸馏水直至浸没猪皮小块，升温至90～100℃，再向锅中加入猪皮小块质量10%的碳酸氢钠粉末，保温搅拌脱脂10～15min；（2）脱脂结束后滤除水分，用去离子水冲洗猪皮小块至中性，将其放入超声振荡仪，加无水乙醇浸没，以200～300W功率超声振荡处理30～40min后，过滤将滤渣移入烘箱，于60～80℃下干燥过夜，得到猪皮胶原块；（3）称取400～500g白酒糟和200～300g桃胶混合均匀后用水漂洗去除杂质，将洗涤后的混合物用真空干燥机干燥后移入陶瓷罐中，再加入500～600g上述得到的猪皮胶原块和100～200mL甜菜糖蜜，用搅拌棒搅拌均匀，得混合泥状物；（4）取上述混合泥状物总质量1～2%的酵母粉，用其体积2～3倍25～30℃的温水调匀制得酵母液，将酵母液倒入上述陶瓷罐中，搅拌均匀后于40～45℃下保温发酵3～5h；（5）发酵结束后，将发酵物移入炭化炉中，以100mL/min的速率向炉中通入氮气吹扫20～30min后，加热升温至600～700℃，保温炭化2～3h，待其冷却至室温后，将炭化产物放入气流粉碎机中粉碎并过100目标准筛，得到复合生物基碳材料粗品；（6）将上述得到的复合生物基碳材料粗品和氢氧化钾粉末按质量比为1:3进行混合后放入管式电阻炉中，通入氮气置换出炉内所有空气后，以10℃/min速率程序升温至800～900℃后向炉中以60～80mL/min速率通入二氧化碳作为活化剂，保温活化处理1～2h后，出料即得复合生物基多孔碳材料。