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专利号: 2018115833444
申请人: 扬州市职业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,制备方法包括如下步骤:(1)制备生物炭:将秸秆粉碎至粒径2mm以下,干燥后置于N2气氛管式炉中,通入N2使气氛炉内形成限氧环境,然后加热至500~550℃并保温热解,待热解过程完成后,持续通入N2使炉内生物炭自然冷却,得到秸秆生物炭,研磨成粒径为2mm以下的粉末,备用;

(2)制备石墨烯悬浮液:将1,3,6,8‑芘四磺酸四钠盐溶入到去离子水中,制得1,3,6,8‑芘四磺酸四钠盐水溶液,将氧化石墨烯加入到1,3,6,8‑芘四磺酸四钠盐水溶液中,1,3,6,

8‑芘四磺酸四钠盐与氧化石墨烯的质量比为1.8~2.5:1,超声1‑3h后,得到的灰色石墨烯悬浮液;

(3)氧化石墨烯改性生物炭:将步骤(1)制得的秸秆生物炭浸渍到步骤(2)制得的石墨烯悬浮液中,然后用去离子水漂洗后,进行过滤、干燥,最后置于N2氛围中,慢速升温至500‑

700℃,热解0.5‑3h,得到氧化石墨烯改性的生物炭材料;

步骤(2)中,氧化石墨烯的制备方法为:向反应釜内依次加入1g石墨粉、4g高锰酸钾和

30mL浓硫酸,0℃冷冻1.5h后,升温至75‑85℃反应1‑3h,冷却后加入200mL去离子水,边搅拌边滴加3~9mL30%过氧化氢,持续搅拌1‑3h,将反应得到的溶液用HCl和去离子水离心洗涤,直至pH7.0,将产物冷冻干燥,得到氧化石墨烯。

2.如权利要求1所述氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,步骤(1)中,N2气氛管‑1

式炉中,升温速率为10℃·min 。

3.如权利要求1所述氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,步骤(2)中,1,3,6,8‑芘四磺酸四钠盐水溶液的浓度为0.15~0.24mg/mL。

4.如权利要求1所述氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,步骤(2)中,1,3,6,8‑芘四磺酸四钠盐与氧化石墨烯的质量比为2:1。

5.如权利要求1所述氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,步骤(2)中,超声频率为40赫兹,功率为150W。

6.如权利要求1所述氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,步骤(3)中,秸秆生物炭的添加量为2.5g/100mL。

7.如权利要求1所述氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,步骤(3)中,所述浸渍时间为20~30min。

8.如权利要求1至7任一项所述氧化石墨烯改性的生物炭材料,其特征在于,步骤(3)中,慢速升温的速率为3~5℃/min。