松子壳基活性炭及其制备方法和应用.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CN106744950A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710148742.2(22)申请日2017.03.13(71)申请人东北农业大学地址150030黑龙江省哈尔滨市香坊区木材街59号(72)发明人秦丽元卢爽蒋恩臣高祥张世慧(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211代理人张金珠(51)Int.Cl.C01B32/348(2017.01)C01B32/324(2017.01)H01G11/34(2013.01)权利要求书1页说明书8页附图8页(54)发明名称松子壳基活性炭及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了松子壳基活性炭及其制备方法和应用，属于电极材料的技术领域。本发明松子壳基活性炭是以松子壳为原料，经热裂解得到炭化料后活化制成的，所述的活化是将氢氧化钾和炭化料混合后加入去离子水，再依次进行浸渍、过滤、烘干和高温下活化处理。方法：一、将松子壳粉碎，干燥至恒重，热裂解，待冷却后取出，得到炭化料；二、将步骤一获得的炭化料洗净，烘干至恒重，过筛，然后将氢氧化钾和过筛后的炭化料混合，加入去离子水，浸渍，过滤，烘干至恒重，再放入坩埚内置于马弗炉中，高温下活化，冷却至室温，洗涤至中性，烘干至恒重。本发明用作电极材料。CN106744950ACN106744950A权利要求书1/1页1.松子壳基活性炭，其特征在于松子壳基活性炭是以松子壳为原料，经热裂解得到炭化料后活化制成的，所述的活化是将氢氧化钾和炭化料混合后加入去离子水，再依次进行浸渍、过滤、烘干和高温下活化处理。2.根据权利要求1所述的松子壳基活性炭，其特征在于采用氢氧化钠替换氢氧化钾。3.如权利要求1或2所述的松子壳基活性炭的制备方法，其特征在于松子壳基活性炭的制备方法是通过下述步骤实现的：步骤一、将松子壳粉碎，干燥至恒重，热裂解，待冷却后取出，得到炭化料；步骤二、将步骤一获得的炭化料洗净，烘干至恒重，过筛，然后将氢氧化钾和过筛后的炭化料混合，加入去离子水，浸渍，过滤，烘干至恒重，再放入坩埚内置于马弗炉中，高温下活化，冷却至室温，洗涤至中性，烘干至恒重，即得到松子壳基活性炭。4.根据权利要求3所述的松子壳基活性炭的制备方法，其特征在于步骤一中热裂解采用生物质连续热解装置处理，其中，热裂解温度为400～600℃，给料螺旋的转速为10～20r/min，热裂解反应时间为15～30min。5.权利要求4所述的松子壳基活性炭的制备方法，其特征在于步骤二中所述热裂解温度为500℃，给料螺旋的转速为15r/min，热裂解反应时间为15min。6.根据权利要求3所述的松子壳基活性炭的制备方法，其特征在于步骤二中过4～6目的筛。7.根据权利要求3所述的松子壳基活性炭的制备方法，其特征在于步骤二中按氢氧化钾和炭化料质量比为(1～5):1配比将氢氧化钾和过筛后的炭化料混合。8.根据权利要求3所述的松子壳基活性炭的制备方法，其特征在于步骤二中在室温下浸渍24h。9.根据权利要求3所述的松子壳基活性炭的制备方法，其特征在于步骤二中活化温度为500～900℃，活化时间为30～90min。10.如权利要求1所述的松子壳基活性炭用作电极材料。2CN106744950A说明书1/8页松子壳基活性炭及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于电极材料的技术领域；具体涉及松子壳基活性炭及其制备方法和应用。背景技术[0002]基于电极/溶液界面电化学过程储能的超级电容器，具有功率密度高、循环寿命长、能瞬间大电流快速充放电、无污染等特性，已成为新型化学电源研究的热点之一。作为超级电容器的核心，多孔电容炭材料由于比表面积大，比电容高，循环寿命长，已广泛用于商业超级电容器的电极材料。已研制的多孔电容炭材料包括活性炭、纳米碳管、碳气凝胶、活化玻态炭、纳米孔玻态炭等，其中成本较低的活性炭应用最为广泛。综合考虑能源环境及成本问题，利用茶籽壳、花生壳、烟杆、菠菜叶等生物质制备多孔电容炭材料引起越来越多的关注。[0003]目前，以松子壳为原料制备活性炭的研究较少，对制得活性炭的电化学性能研究更是鲜有报道。松子壳结构致密、坚硬，不容易得到高比表面积活性炭。发明内容[0004]本发明目的是提供松子壳基活性炭及其制备方法和应用。本发明以松子壳为原料，热裂解后用碱液(如KOH等)活化制得活性炭，产品的孔隙发达，具有高比表面积，表现出较好电容特性和循环稳定性，可作为电极材料并且具有良好的发展前景。[0005]本发明中松子壳基活性炭是以松子壳为原料，经热裂解得到炭化料后活化制成的，所述的活化是将氢氧化钾和炭化料混合后加入去离子水，再依次进行浸渍、过滤、烘干和高温下活化处理；具体的制备方法是通过下述步骤实现的：[000