[发明专利]一种水葫芦生物质炭的制备方法及其应用在审
| 申请号： | 201910675233.4 | 申请日： | 2019-07-25 |
| 公开（公告）号： | CN110379643A | 公开（公告）日： | 2019-10-25 |
| 发明（设计）人： | 张鑫;武大鹏;陈治华;付卫静;陈贞瑜;李亚茹;秦英智;张永晖 | 申请（专利权）人： | 河南师范大学 |
| 主分类号： | H01G11/44 | 分类号： | H01G11/44;H01G11/24;H01G11/86 |
| 代理公司： | 郑州明华专利代理事务所(普通合伙) 41162 | 代理人： | 高丽华 |
| 地址： | 453000 河*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种水葫芦应用技术领域，具体涉及一种水葫芦生物质炭的制备方法及其应用；该制备方法步骤简单，采用无毒的NaCl和KCl混合盐在空气气氛下一步炭化活化即可直接制备生物炭，而且制得的生物质炭存在丰富的石墨化结构和含氧官能团，具有良好的电化学性能；可以资源化处理一些水葫芦，为更全面高效的利用水葫芦奠定基础。 | ||
| 搜索关键词： | 水葫芦 生物质炭 制备 一步炭化活化 应用技术领域 制备方法步骤 电化学性能 含氧官能团 石墨化结构 资源化处理 空气气氛 直接制备 混合盐 生物炭 无毒 应用 | ||
【主权项】：
1.一种水葫芦生物质炭的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、预处理：选取成熟的活体水葫芦，去除发黄、枯萎的叶片，用干净的自来水多次冲洗，洗去水葫芦表面的杂质和污泥；S2、干燥：将洗好的水葫芦用去离子水清洗3‑5次后风干表面水分，放入烘箱中，于60‑100℃条件下烘干4h，然后用粉碎机粉碎，过60目孔径筛，装袋待用；S3、炭化：将粉碎后的水葫芦样品放入坩埚中，并在水葫芦样品上完全覆盖KCl和NaCl，盖上坩埚盖子放入马弗炉中，逐级升温至800℃并保持3‑4h；S4、待马弗炉自然降温至室温，取出坩埚，将炭化后的水葫芦样品在1MHCl溶液里浸泡2‑3h，然后用去离子水多次洗涤产物并进行抽滤直至抽滤的水溶液pH为7，抽滤后将滤膜和样品在120℃真空干燥6h，干燥后将样品与滤膜分离，即可得到水葫芦生物质炭，对水葫芦生物质炭样品进行称重，保存备用。
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- 2014-06-28 - 2017-01-18 - H01G11/44
- 本发明公开了一种天然果壳碳材料的制备及其电化学电容器应用，天然果壳碳材料的制备是将天然果壳经高温碳化—碱活化后得到多孔纳米果壳碳材料。在碱性水溶液电解质中，2mV/s和500mV/s电势扫描速率下，双电层比电容量分别达到312F g‑1和224F g‑1。在有机电解液用1M四氟硼酸四乙基铵做电解质时，在10mV s‑1和500mV s‑1的扫描速率下，其电容量分别为209F g‑1和50F g‑1。高扫描速率下其比电容量相对稳定，这表明其作为高功率的超级电容器活性材料具有非常大的应用前景。同时，由于原料使用的是天然生物材料开心果壳，来源广泛，价格便宜，而且这种电极材料制备工艺简单可控，条件温和，设备简易，具有实用化生产的价值。
- 一种添加聚吡咯/石墨相氮化碳复合材料的电极材料及其制备方法-201610473268.6
- 林海;张和平;洪术茂 - 安徽江威精密制造有限公司
- 2016-06-24 - 2016-12-07 - H01G11/44
- 本发明公开了一种添加聚吡咯/石墨相氮化碳复合材料的电极材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、石墨相氮化碳8‑10、吡咯2‑3、浓度为30wt%的过硫酸铵溶液10‑11、介孔二氧化硅2‑3、羧基丁苯胶乳9‑10.5、硅酸钠2‑3、氨丙基三乙氧基硅烷1.2‑1.5。本发明通过一些列的工艺步骤，将聚吡咯分散在石墨相氮化碳的表面及片层中，进一步提高了混合材料的导电性能以及氧化还原可逆性，与植物基多孔炭材料复配，协同作用，使材料具有优异的电子导电性、电容性，作为电极材料能够依靠离子嵌入存储能量。
- 氮/磷共掺杂的虾壳基多孔炭电极材料的制备方法-201410072550.4
- 高峰;邵光华;曲江英;石琳;李玉倩;吕思远;王扬 - 辽宁师范大学
- 2014-02-28 - 2016-11-23 - H01G11/44
- 本发明公开一种制备工艺简单、成本低、电化学性能优良的氮/磷共掺杂的虾壳基多孔炭电极材料的制备方法，按如下步骤进行：用蒸馏水将虾壳洗净并烘干后浸泡在60 oC、质量分数为10%的盐酸溶液中3 h，过滤，并用蒸馏水清洗虾壳至洗涤液呈中性，在80 oC下烘干；取上述虾壳和质量分数为85%的磷酸溶液按质量比1：0.5~2的比例混合置于反应釜中，在120 oC下反应12 h，将所得混合物在80 oC下烘干；将上述混合物放入管式炉中，在惰性气氛中升温到400~900 oC，升温速率为5 oC/min，恒温碳化1 h，最后将产物用蒸馏水离心洗涤至洗涤液呈中性，烘干得到氮/磷共掺杂的多孔炭。
- 一种工艺简单电化学性能优异的复合电极材料及其制备方法-201610213889.0
- 杜其信 - 铜陵泰力电子有限公司;杜其信
- 2016-04-07 - 2016-09-28 - H01G11/44
- 本发明公开了一种工艺简单电化学性能优异的复合电极材料，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、膨胀石墨2‑3、纳米氧化锌10‑12、浓度为75wt%的乙醇溶液15‑17、羧甲基纤维素5‑6、聚四氟乙烯乳液5‑6、二乙醇胺7‑8、液体硅胶2‑3。本发明在原料中添加膨胀石墨、纳米氧化锌，与植物基多孔炭材料相互配合，进一步提高材料的导电性、电化学性能，且原料成本低，工艺简单便于实现，环境友好，制成的超级电容器电容量高、循环稳定性好。
- 一种柔软型超级电容器复合电极材料及其制备方法-201610213873.X
- 杜其信 - 铜陵泰力电子有限公司;杜其信
- 2016-04-07 - 2016-09-28 - H01G11/44
- 本发明公开了一种柔软型超级电容器复合电极材料，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、聚乙二醇5‑6、高锰酸银4‑5、羧甲基纤维素4‑5、动物胶2‑3、聚二甲基硅氧烷2‑3、碳纳米管9‑10、科琴黑2‑3、粉碎的导电泡棉4‑5、硅溶胶2‑3。本发明原料易得、成本低廉，充放电稳定性好，使用寿命长，还具有良好的柔性、可拉伸性，制成的超级电容器具有容量大、能量密度高、循环寿命长的特点，适用于各种电子领域。
- 一种石墨烯/二氧化锰复合材料增强比容量的混合型电极材料及其制备方法-201610213891.8
- 杜其信 - 铜陵泰力电子有限公司;杜其信
- 2016-04-07 - 2016-09-28 - H01G11/44
- 本发明公开了一种石墨烯/二氧化锰复合材料增强比容量的混合型电极材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：丝瓜络60‑63、胖大海37‑40、蒸馏水适量、氯化锌39.5‑40、氯化锂8‑8.5、粉状氧化石墨14‑16、液氮18‑20、纳米二氧化钛2‑3、高锰酸钾30‑33、无水乙醇15‑17、聚四氟乙烯乳液9‑10。本发明通过一定的反应步骤将二氧化锰负载在自制的石墨烯片层，再与植物基多孔炭复合，协同作用下，提高了材料的比容量以及电导率；本发明电极材料制成超级电容器后具有良好的能量密度以及功率密度。
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