一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法及其应用.pdf

(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CN113955739A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111389509.6(22)申请日2021.11.22(71)申请人江苏科技大学地址212100江苏省镇江市丹徒区长晖路666号(72)发明人李世云郭宇琼张巧玉张露茜(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人徐澍(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法及其应用。将柠檬酸盐与聚乙烯共混，造粒，并在150‑210℃下热压制得混合片，所述柠檬酸盐与聚乙烯质量比为1:1‑100；将混合片置于管式炉中升温至150‑350℃，在空气气氛下保持0.1‑24h，将其升温至500‑1200℃，在氮气气氛下保持0.1‑24h，得多孔碳材料。本发明操作简单，成本低廉，制得的多孔碳材料可以作为电极材料应用。为废旧塑料的回收利用提供一种新的低成本的方案，得到的多孔碳材料由于其丰富的孔结构和较高的比表面积，在储能方面拥有良好的利用价值。CN113955739ACN113955739A权利要求书1/1页1.一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制备柠檬酸钾与聚乙烯的混合片将柠檬酸盐与聚乙烯共混，造粒，并在150‑210℃下热压制得混合片，所述柠檬酸盐与聚乙烯质量比为1:1‑100；步骤2，多孔碳材料的制备将混合片置于管式炉中升温至150‑350℃，在空气气氛下保持0.1‑24h，将其升温至500‑1200℃，在氮气气氛下保持0.1‑24h，得多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤1中所述柠檬酸盐为柠檬酸钾或柠檬酸钠。3.根据权利要求2所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤1中所述柠檬酸盐与聚乙烯质量比为1:1‑20。4.根据权利要求1所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤1中所述的聚乙烯的重均分子量为10000—100000g/mol。5.根据权利要求4所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤1中所述的聚乙烯的重均分子量为40000g/mol。6.根据权利要求1所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤1中柠檬酸盐与聚乙烯共混方式为螺杆共混挤出造粒。7.根据权利要求1所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤1中热压的温度为180℃。8.根据权利要求1所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤1中热压制备混合片的升温速率为5‑25℃/min。9.根据权利要求1所述的利用聚乙烯制备多孔碳的方法，其特征在于，步骤2中第一次升温和第二次升温的升温速率均为5‑25℃/min。10.基于权利要求1‑9中任一种多孔碳材料在制备超级电容器或电极上的应用。2CN113955739A说明书1/3页一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法及其应用技术领域[0001]本发明属于碳材料技术领域，废旧塑料回收与利用，具体涉及一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法及其应用。背景技术[0002]由于塑料制品本身的实用性和方便性，所以广泛被人们使用，同时使用完的塑料品也被随意丢弃。同时农田里的废农膜也会长期残留在田中造成农作物的减产。由于塑料难于自然降解，导致城市与郊区白色污染随处可见。这严重影响了我们生活的环境。废旧塑料对环境的污染日益加剧，对废旧塑料的回收利用也成为环境保护研究的新热点与方向。在这些废旧塑料中，聚烯烃约占70%。[0003]随着人们生活水平的提高，人们对环境保护的意识越来越强，如何更多的利用聚乙烯废弃物成为大家共同研究的课题。发明内容[0004]针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法及其应用，通过管式炉成碳，将聚乙烯碳化为多孔碳，为废旧塑料的回收利用提供一种新的低成本的方案，得到的多孔碳材料由于其丰富的孔结构和较高的比表面积，在储能方面拥有良好的利用价值。[0005]为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为:一种利用聚乙烯制备多孔碳的方法，包括以下步骤：步骤1，制备柠檬酸钾与聚乙烯的混合片将柠檬酸盐与聚乙烯共混，造粒，并在150‑210℃下热压制得混合片，所述柠檬酸盐与聚乙烯质量比为1:1‑100；步骤2，多孔碳材料的制备将混合片置于管式炉中升温至150‑350℃，在空气气氛下保持0.1‑24h，将其升温至500‑1200℃，在氮气气氛下保持0.1‑24h，得多孔碳材料。[0006]作为改进的是，步骤1中所述柠檬酸盐为柠檬酸钾或柠檬酸钠。[0007]进一步改进的是，步骤1中所述柠檬酸盐与聚乙烯质量比为1