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专利号: 2021101248911
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
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:

1.一种生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料,其特征在于:包括生物质基活性炭,在生物质基活性炭的介孔中分布有CuO纳米颗粒;

2 ‑1

所述生物质基活性炭的比表面积为2600 m g ;CuO纳米颗粒的粒径大小为10‑20nm。

2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述生物质基活性炭是以花生壳为原料,经碳化后再活化得到。

3.权利要求1所述的生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料的定向合成方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1,将花生壳原料用水洗涤后干燥,经破碎后得到花生壳粉末;

步骤2,将花生壳粉末置于刚玉舟中,将其放入气氛管式炉中在N2氛围下进行碳化,碳化产物经破碎得到花生壳半焦;

步骤3,将花生壳半焦与氢氧化钾混合后置于刚玉舟中,将其放入气氛管式炉中在N2氛‑1

围下进行活化,活化混合物用1 mol L 盐酸酸洗,随后用去离子水冲洗,干燥后得到活性炭粉末;

步骤4,取醋酸铜溶于去离子水中,边搅拌边加入氨水溶液,随后将活性炭粉末加至混合溶液中并持续搅拌,随后进行干燥得到混合粉末;

步骤5,将混合粉末放入管式炉,在空气氛围下煅烧,得到生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤2所述碳化过程升温速率为5℃·min‑1

、碳化温度600℃、碳化时间3h。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤3中的花生壳半焦与KOH的质量比为1:‑1

4,活化过程升温速率为10℃·min 、活化温度800℃、活化时间2h。

6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤4中氨水溶液、醋酸铜和活性炭粉末用量比为5.5 mL:90 mg:0.56 g。

7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤5中煅烧条件为:以10°C/min的升温速率升温到310°C煅烧2 h。

8.权利要求1所述的生物质基活性炭负载CuO纳米颗粒复合材料在制备超级电容器中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述应用是将复合材料研磨至200目后,与乙炔黑、PTFE按照质量比8:1:1的比例混合于研钵中,加乙醇使其混合均匀,再将约5 mg的混合物涂抹于泡沫镍上,在10 MPa的压强下压片60 s,干燥保证乙醇完全脱除,得到电极材料。