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专利号: 2022109892422
申请人: 宿州学院
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:

1.一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭的制备方法,制备的原料为碳前驱体和活化剂,其特征在于,碳前驱体选用含有氮氟元素的生物质废料,具体的制备方法如下:Step1、将生物质废料和活化剂水溶液充分混合制得两者的混合物;

Step1中,生物质废料经过球磨预处理后呈粉末状,随后与活化剂水溶液混合,用转速

600r/min的电动机搅拌30min形成均一溶液;溶液用保鲜膜密闭,放入‑5℃的冰箱中冷冻

12h;取出,用电动搅拌机剧烈搅拌解冻,直至形成透明无气泡且黏度大的凝胶;凝胶用蒸馏水浸泡2d,期间更换3次蒸馏水;Step2、将Step1得到的混合物在惰性气体中高温热解,随后冷却至室温后进行酸洗至pH为中性,在100℃温度下干燥12h得到氮氟共掺杂蜂窝状活性炭。

2.根据权利要求1所述的一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭的制备方法,其特征在于,Step1中,生物质废料与活化剂的质量比为2:1~1:1.5。

3.根据权利要求1所述的一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭的制备方法,其特征在于,Step2中,热解温度为500~800℃,热解的时间为1~4h。

4.根据权利要求3所述的一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭的制备方法,其特征在于,升温至热解温度的速率为3~5℃/min。

5.根据权利要求1所述的一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭的制备方法,其特征在于,Step2中,对热解所得产物进行冷却,冷却的目标温度为0~36℃。

6.根据权利要求1所述的一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭的制备方法,其特征在于,生物质废料选用含有氮氟元素的木材、棉花、麻、农作物秸秆或农作物果实中的一种或多种。

7.一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭,采用权利要求1至6任一所述的一种氮氟共掺杂蜂窝状活性炭的制备方法,其特征在于,活性炭的组分含量为炭88.4at%、氮1.7at%、氧

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9.0at%和氟0.9at%;活性炭的比表面积为560m/g,总孔容为0.31cm/g。

8.一种如权利要求7所述的氮氟共掺杂蜂窝状活性炭在超级电容器中的应用,其特征在于,该活性炭用于制作超级电容器的电极材料。