[发明专利]生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的制备方法，所述制 备方法包括以下步骤：

1)将可溶性铜盐、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及纤维素原 料溶液混合均匀，制成混合悬浮液，其中纤维素原料与离子液体的质量比为 1:20至1:40，所述可溶性铜盐与所述纤维素的质量比为1:0.5至1:1.5；

2)将步骤1)中得到的悬浮液进行微波处理，得到微波反应产物，所述 微波处理的功率为300-700W，微波处理时间为20-60分钟，反应温度控制 在50-150℃；

3)对步骤2)中得到的微波反应产物进行洗涤、干燥，然后在惰性气氛 下进行煅烧处理，即得生物质碳基负载铜和/或氧化亚铜复合材料，煅烧处理 的温度为300-1000℃，煅烧处理时间为1-6h；

步骤4)对步骤3)中得到的微波反应产物依次进行离心、洗涤、干燥处 理。

2.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，步骤1)中所述纤维素溶液按照如下方法制备而成：

将7重量份的氢氧化钠与12重量份的尿素溶于约81重量份的水中混合 均匀，形成约100重量份的氢氧化钠/尿素溶液；然后基于100重量份的氢氧 化钠/尿素溶液，加入约3-5重量份的纤维素原料再混合均匀，将得到的混合 液置于约-12℃下保持12h，即得到所述纤维素溶液。

3.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，步骤1)中所述可溶性铜盐选自CuCl₂·2H₂O、CuSO₄和Cu(NO₃)₂，优选为CuCl₂·2H₂O。

4.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，步骤1)中所述纤维素原料选自微晶纤维素、纳米 纤维素、细菌纤维素、综纤维素、木质纤维素，优选微晶纤维素。

5.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，步骤1)中所述纤维素原料与离子液体的质量比优 化为1:37；所述可溶性铜盐与所述纤维素的质量比优选为1:0.95。

6.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的微波处理功率为400W，微波处 理时间为40分钟，所述微波处理过程的温度为100℃。

7.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，步骤3)中其中步骤3)中所述的惰性气氛为氮气， 氩气，氦气等惰性气体中的一种，优选为氮气；所述煅烧处理的温度优选为 400-1000℃，所述煅烧处理时间优选为3-6h；所述洗涤依次采用蒸馏水和无 水乙醇各洗涤2-4次，优选为3次；所述干燥采用常压烘干，温度为40-80℃， 优选为50-60℃。

8.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，步骤4)中所述的离心分离的转速为3000-4000r/min； 离心时间为5-10分钟；所述洗涤依次采用蒸馏水和无水乙醇各洗涤2-4次， 优选为3次；所述干燥采用常压烘干，温度为40-80℃，优选为50-60℃。

9.根据权利要求1所述的生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料的 制备方法，其特征在于，所述制备方法不采用催化剂，不采用有机溶剂作为 反应溶剂，反应过程及后处理步骤不添加无机酸碱或有机酸碱调节反应体系 的pH值。

10.一种生物质碳基与铜和/或氧化亚铜的杂化材料，所述杂化材料由根 据权利要求1至9中任意一项所述的制备方法制得。