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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CN110668419A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201911008999.3(22)申请日2019.10.23(71)申请人湖南科技大学地址411201湖南省湘潭市雨湖区石码头2号(72)发明人欧阳田李生杰陈核章(74)专利代理机构南通毅帆知识产权代理事务所(普通合伙)32386代理人韩冬(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法(57)摘要本发明的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法。通过将生物质作为原料,利用高温膨化过程中原料因本身水分迅速蒸发而瞬间膨化转化成扩展的三维网状多孔物质,再对其进行高温碳化得到多孔碳材料。本发明利用高温膨化过程使生物质膨胀,实现开孔的目的,避免了多孔碳材料在制备过程中的后续活化步骤。本发明具有经济环保;得到的蜂窝状多孔碳材料具有较大的比表面积、丰富的孔隙结构且孔径分布适中;制备得到的蜂窝状多孔碳材料作为双电层电容器的电极材料具有良好的应用前景的优点。CN110668419ACN110668419A权利要求书1/1页1.一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一:将生物质原料置于油溶液中,对其进行高温膨化,得膨化生物质;步骤二:将所述膨化生物质转移至高温管式炉中,进行高温碳化,冷却后得碳化预产物;步骤三:用水清洗所述碳化预产物,洗除杂质,经过离心干燥后得蜂窝状多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述生物质原料为含有高淀粉的生物质。3.根据权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述生物质原料为糯米、大米、玉米、小米、虾片、红薯粉或薯条。4.根据权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述油溶液为植物油脂或动物油脂。5.根据权利要求4所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述动物油脂为猪油、羊油或牛油。6.根据权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述油溶液的温度为90~250℃。7.根据权利要求6所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述油溶液的温度为120~200℃。8.根据权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述油溶液的体积与所述生物质原料的质量比为1:1~200(L:g)。9.根据权利要求1所述的一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述高温碳-1化的升温速率为1~20℃∙min,碳化温度为600~1100℃,碳化时间为60~180min。10.一种根据权利要求1~9中任意一项所述蜂窝状多孔碳材料在超级电容器、锂离子电池、燃料电池、吸附剂、天然气或氢气的贮存、催化剂载体中的应用。2CN110668419A说明书1/3页一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及碳材料技术领域,特别是涉及一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法。背景技术[0002]多孔碳材料因其可控的表面积、多维复杂的孔道结构、良好的导电性和较低的成本,已受到人们的密切关注,并被广泛用于气体分离、水净化处理、催化色谱分析、能量储存以及光催化等领域。相比于传统的化石能源,生物质因其具有来源丰富以及可再生的绿色特性,近年来被广泛用于制备多孔碳材料的前躯体。现有技术中,制备生物质多孔碳材料通常是先将生物质原材料在惰性气氛下高温碳化,然后再利用化学活化、物理活化或物理-化学活化过程来获得高比表面积的多孔碳材料。[0003]中国发明专利申请(申请号:201811482678.2)公开了“一种生物质基分级多孔碳及其制备方法”,该方法通过将生物质原料剪切过筛至20-80目,加入双盐体系水溶液中,搅拌,在180-300℃下低温水热法预碳化处理5-20h,洗涤过滤,得到预碳化产物;然后在惰性气氛下升温至600-1000℃碳化活化处理0.5-8h,所得产物经酸洗、碱洗或超声,再用水洗涤至中性,干燥,得到所述生物质基分级多孔碳。上述方法虽然取得了很大进展,但是这种预先高温碳化再进行后续活化开孔的方式制备工艺相对繁琐;物理活化法制备的多孔碳材料孔隙率较低,且需要在较高的温度下完成。该方法的活化剂及酸洗、碱洗过程对生产设备产生严重腐蚀。存在生产能耗高、废水废气处理复杂和环境污染较大的缺点。[0004]因此,针对现有技术中的存在问题,亟需提供一种操作简便、能耗低、对环境友好型的多孔碳材料的制备方法以解决现有技术中的不足之处显得尤为重要。发明内容[0005]本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种蜂窝状多孔碳材料的制备方法。该方法操作简便,省略了多孔碳材料在后续制备过程中的活化步骤。本