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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110803699A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201911085972.4(22)申请日2019.11.08(71)申请人江苏科技大学地址212008江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人丹媛媛刘刚于化龙顾雷香(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人许云花(51)Int.Cl.C01B32/312(2017.01)C01B32/318(2017.01)C01B32/348(2017.01)B01J20/20(2006.01)C02F1/469(2006.01)C02F103/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种用于海水淡化的复合炭材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于海水淡化的复合炭材料及其制备方法,该复合炭材料由石墨烯和活性炭构成,其中,石墨烯填充于活性炭的表面;制备方法为分别制得活性炭和氧化石墨烯,将氧化石墨烯与活性炭超声反应后再与谷胱甘肽进行还原反应即可。本发明的复合炭材料比表面积大,孔隙结构清晰,能提供良好的离子传输通道,且制备过程简单,产品收率高,成本低廉,资源利用率高,能够后大规模生产;同时,该复合炭材料电容量高,应用于海水淡化的去离子电容器电极材料,能够改善去离子电容的性能,提高海水淡化效率。CN110803699ACN110803699A权利要求书1/1页1.一种用于海水淡化的复合炭材料,其特征在于:该复合炭材料由石墨烯和活性炭构成,其中,石墨烯填充于活性炭的表面。2.一种制备权利要求1所述复合炭材料的方法,其特征在于包括如下步骤:(1)将生物质碳源洗涤、干燥后磨成粉,置于KOH溶液中制得混合液;随后将该混合液在1~3Mpa、100~120℃条件下加热2~3h制得固体,并将其洗涤、烘干,在氩气氛围下升温至800~1000℃保温2~3h,洗涤、烘干制得活性炭;(2)将石墨、过硫酸钾及五氧化二磷按质量比1:0.5~1.5:0.5~1.5混合加热至80~95℃保温反应5~8h进行预氧化,随后将该预氧化后的石墨、浓硫酸及高锰酸钾混合加热至30~40℃保温反应3~6h制得氧化石墨烯,并将该氧化石墨烯与活性炭按质量比1:0.4~0.8在150~250W条件下超声反应2~4h制得半成品,最后将该半成品与谷胱甘肽按质量比1:0.4~0.8进行还原反应制得复合材料。3.根据权利要求2所述制备复合炭材料的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述生物质碳源为莲蓬、莲子荚或莲子杆。4.根据权利要求2所述制备复合炭材料的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述烘干是在70~80℃条件下烘干。5.根据权利要求2所述制备复合炭材料的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述升温至800~1000℃的升温速率为4~8℃/min。6.根据权利要求2所述制备复合炭材料的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述预氧化后的石墨与浓硫酸的质量体积比为1:50~75。7.根据权利要求2所述制备复合炭材料的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述预氧化后的石墨与KMnO4的质量比为1:3~4.5。2CN110803699A说明书1/5页一种用于海水淡化的复合炭材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于海水淡化领域,尤其涉及一种用于海水淡化的复合炭材料及其制备方法。背景技术[0002]资料统计表明,地球上的水资源为1.4×1018m3,地球表面71%的面积被水覆。然而,这些水98%是存在于海洋、内陆海和地下盆地咸水,无法饮用,可饮用的淡水仅占全球总水量的2%左右。随着经济的发展和社会的进步,人们对水的需求量越来越大,而水资源的不足、时空分布不均匀、超限度的开采、无节制的浪费和污染使得淡水资源成为一个世界性的问题,许多国家也纷纷开始寻找新的水源。活性炭由于具有较高的比表面积,导电性能良好,有较高的电吸附能力,有作为去离子电容器电极的潜力。不幸的是,市场上的活性炭电容性能不能满足,限制了在电容器上的应用。因此,改进活性炭合成工艺成为推广活性炭用于电容去离子技术的有效手段。发明内容[0003]发明目的:本发明的第一目的是提供一种比表面积大、空隙结构明显且具有高比电容量的用于海水淡化的复合炭材料;[0004]本发明的第二目的是提供该复合炭材料的制备方法。[0005]技术方案:本发明用于海水淡化的复合炭材料,由石墨烯和活性炭构成,其中,石墨烯填充于活性炭的表面。[0006]本发明通过将石墨烯与活性炭相复配制备成复合炭材料,活性炭支撑石墨烯三维结构的同时,亦提高了活性炭导电性能,且材料表面的N,S,O官能团提高了离子选择性吸附能力。[0007]本发明制备上述复合炭材料的方法,包括如下步骤:[0008](1)将生