[发明专利]一种由富氮生物质原料制备氮掺杂活性炭的方法

权利要求书

1.一种由富氮生物质原料制备氮掺杂活性炭的方法，其特征在于：以富氮生物质原料为前驱体，将其在惰性气体保护下进行炭化，对炭化产物进行物理活化或化学活化或物理化学联合活化后得到氮掺杂活性炭。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的富氮生物质原料为猪皮、牛皮、羊皮、鸡皮、猪软骨、牛软骨、羊软骨、鸡软骨、猪毛、牛毛、羊毛、鸡毛或骆驼毛。

3.根据权利要求2所述的富氮生物质原料，其特征在于：猪皮为新鲜猪皮或经过膨化、蒸煮处理的猪皮。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的炭化处理温度为300~1000℃，优选500~800℃；升温速率为1~15℃/min，优选2~10℃/min；炭化保温时间为1~6h，优选2~4h；所述的惰性气氛为氮气、氦气或氩气，流量为100~400 ml/min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的活化方法为物理活化，其工艺过程为：将炭化产物置于惰性气氛中，同时通入活化气体，升温至活化温度下进行活化处理，然后冷却至室温，得到氮掺杂活性炭。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的活化气体为二氧化碳、水蒸气或空气，流量为100~400 ml/min；所述的惰性气氛为氮气、氦气或氩气，流量为100~400 ml/min；升温速率为1~15℃/min，优选2~10℃/min；活化温度为300~1000℃，优选400~800℃；活化处理保温时间为1~6h，优选2~4h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的活化方法为化学活化，其工艺过程为：将炭化产物与活化剂混合，在惰性气氛中升温至活化温度进行活化处理，然后冷却至室温，对产物进行酸洗，再水洗至中性后干燥得到氮掺杂活性炭。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的活化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、醋酸钾、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、醋酸铵；炭化产物与活化剂的质量比为1：0.5~1：6，优选1：2.5~1：5；所用惰性气氛为氮气、氦气或氩气，流量为100~400 ml/min；升温速率为1~15℃/min，优选2~10℃/min；活化温度为400~1000℃，优选600~850℃；活化处理保温时间为1~6h，优选2~5h；酸洗所用的酸为稀盐酸。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的活化方法为物理化学联合活化，其工艺过程为：将炭化产物与活化剂混合，置于惰性气氛下，同时通入活化气体，升温至活化温度下进行活化处理，然后冷却至室温，经酸洗，再水洗至中性后干燥得到氮掺杂活性炭。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的活化剂为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、醋酸钾、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、醋酸铵；炭化产物与活化剂的质量比为1：0.5~1：6，优选1：2.5~1：5；所述的活化气体为二氧化碳、水蒸气或空气，流量为100~400 ml/min；所述的惰性气氛为氮气、氦气或氩气，流量为100~400 ml/min；活化温度为300~1000℃，优选400~850℃；升温速率为1~15℃/min，优选2~10℃/min；活化处理保温时间为1~6h，优选2~5h；酸洗所用的酸为稀盐酸。