1.一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)通过化学预处理方法从生物质中分离纤维素样品
首先将生物质放入真空干燥箱,在100℃~110℃干燥10h~14h除去水分;向干燥的生物质中加入强碱,在85℃~95℃下连续搅拌1.5h~2.5h,溶解生物质中的木质素,过滤分离,用温水冲洗碱处理后的残渣;向碱洗残渣中加入强酸,在85℃~95℃下加热1.5h~
2.5h,溶解生物质中的半纤维素,过滤分离,用温水冲洗酸处理后的残渣,将得到的残渣放入真空干燥箱,在75℃~85℃下干燥20h~30h,得到纤维素样品;
(2)低温微波热解生成含有碳纳米管的生物炭样品
将所述步骤(1)得到的纤维素样品与微波吸收剂混合均匀,放到石英反应器中,再将石英反应器置于微波加热设备中,向石英反应器内通入氮气排除其内部空气,并在反应过程中持续通入氮气,加热速率控制在10℃/min~100℃/min,加热温度控制在400℃~700℃,恒温25min~35min,得到含有碳纳米管的生物炭样品;
(3)高温微波热解制备超长多壁碳纳米管
将所述步骤(2)得到的含有碳纳米管的生物炭样品放到石英反应器中,再将石英反应器置于微波加热设备中,向石英反应器内通入氮气排除其内部空气,并在反应过程中持续通入氮气,加热速率控制在8℃/min~12℃/min,温度控制在1000℃~1500℃,恒温25min~
35min,得到超长碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,所述生物质为椰壳或松仁壳。
3.根据权利要求1所述的一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,所述的强碱是0.5±0.05mol/L氢氧化钠或0.5±0.05mol/L氢氧化钾;生物质与氢氧化钠或氢氧化钾的质量比为2:1~5:1。
4.根据权利要求1所述的一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,所述的强酸是体积比10%盐酸或体积比10%硫酸;生物质与盐酸或硫酸的质量比为1:2~1:5。
5.根据权利要求1所述的一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,所述的生物质粒度为150μm~280μm。
6.根据权利要求1所述的一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,所述的氮气流量为300ml/min~500ml/min。
7.根据权利要求1所述的一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,所述的纤维素样品与微波吸波剂质量比为10:20~10:0.1;微波吸波剂为活性炭、碳化硅、半焦的一种或任何几种组成的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种生物质经两步微波处理制超长多壁碳纳米管的方法,其特征在于,所述的超长碳纳米管的长度≥1cm,直径200nm~400nm。