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专利号: 2018112098846
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用头发基制备分级多孔碳材料的方法,其特征在于,具体制备步骤如下:步骤1、称取头发置于去离子水中浸泡10min‑20min后,使用超声波清洗器超声1h‑3h;

步骤2、继续使用去离子水洗涤头发3‑5次后,将头发置于60℃‑80℃干燥箱中干燥1h‑

5h;

步骤3、将步骤2中干燥过的头发置于丙酮、乙醇、乙醚或苯中,并使用超声波清洗器超声30min‑60min后置于干燥箱中于60℃‑90℃干燥1h‑4h,再将干燥后的头发剪成长度不大于1cm的小段;

步骤4、将步骤3中剪成小段的头发置于充满氮气或氩气的管式炉中,进行低温预碳化,待低温预碳化后的头发冷却至室温,研磨成粉末,得到预碳化粉末;

其中,管式炉的升温速率为2℃/min‑10℃/min,低温预碳化的温度为300℃‑500℃,低温预碳化保温时间为1h‑3h;

步骤5、将预碳化粉末与氢氧化钾以1:2‑5的质量比混合,然后加入固体氢氧化钾质量

10倍的去离子水,磁力搅拌30min‑120min使预碳化粉与氢氧化钾溶解均匀后,静置30min,得到混合溶液A;

步骤6、将混合溶液A置于90℃‑110℃的油浴锅中边加热边搅拌使混合溶液A蒸干成粘稠状固体B,再将粘稠状固体B置于80℃‑90℃的干燥箱中干燥12h‑24h,接着将干燥后的粘稠状固体B研磨成粉末,得到粉末C;

步骤7、将粉末C置于充满氮气或氩气的管式炉中,进行高温碳化,待高温碳化后的粉末C冷却至室温,进一步研磨,得到粉末D;

其中,管式炉的升温速率为2℃/min‑10℃/min;所述高温碳化温度为600‑900℃,高温碳化保温时间为1h‑5h;

步骤8、使用浓度0.1mol/L‑0.5mol/L的盐酸溶液洗涤步骤7中得到的粉末D直至洗涤后的滤液呈中性,然后再用去离子水洗涤粉末3‑5次,在将粉末D置于80‑100℃干燥箱中干燥

12h‑24h,得到分级多孔碳材料。

2.根据权利要求所述的一种利用头发基制备分级多孔碳材料的方法,其特征在于,所述头发是未经染色处理的头发。