[发明专利]一种金属氧化物/碳材料复合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种金属氧化物/碳材料复合物，其特征在于，

所述金属氧化物为过渡金属的氧化物或镧系金属的氧化物，

所述碳材料为多孔碳，

所述金属氧化物的质量含量为1％～10％。

2.根据权利要求1所述的复合物，其特征在于，所述金属氧化物为铁、钴、锰、镍、钛、钇、铈、锆、铽、镨的氧化物中的一种，优选为钴的氧化物，

所述碳材料为生物质多孔碳。

所述金属氧化物的质量含量为3％～7％，优选为5％。

3.一种制备权利要求1或2所述的金属氧化物/碳材料复合物的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤(1)，制备碳材料；

步骤(2)，将金属盐溶解，加入碳材料；

步骤(3)，在步骤(2)的体系中加入沉淀剂，搅拌；

步骤(4)，将步骤(3)得到混合物进行后处理，再进行煅烧，得到金属氧化物/碳材料复合物。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中还包括以下步骤：

步骤(1-1)，将制备碳材料的原材料进行前处理；

步骤(1-2)，将步骤(1-1)中经过前处理的原材料预炭化处理；

步骤(1-3)，预炭化处理结束后，加入活化剂，进行活化；

步骤(1-4)，对活化后的产物进行后处理，得到碳材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在步骤(1-1)中，所述制备碳材料的原材料为生物质材料，优选为木材、果皮、果核、稻壳等中的一种或多种，更优选为果皮，尤其优选为柚子皮，

在步骤(1-2)中，所述预炭化处理在设定温度下进行，设定温度为400℃～600℃，优选为500℃，和/或

通过一定的升温速度升温至所述设定温度，所述升温速度为3℃/min～10℃/min，优选为4℃/min～8℃/min，更优选为5℃/min，

在步骤(1-3)中，将经预炭化处理后得到的物质用水清洗，干燥后，再加入活化剂，

加入的活化剂的质量为干燥后的物质的1～2倍，优选为1.5倍，和/或

所述活化剂为氯化锌、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾和碳酸钙中的一种或多种，优选为氢氧化钾。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

步骤(1-2)中，在隔绝氧气的条件下升温至设定温度，保温，进行预炭化处理，

优选通入惰性气体隔绝氧气，更优选通入氮气，在氮气保护下进行预炭化处理，和/或

保温时间为0.5h～2h，优选为0.5h～1.5h，更优选为1h，和/或

惰性气体的流量为40mL/min～80mL/min，优选为50mL/min～70mL/min，更优选为60mL/min。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

步骤(1-3)中，加入活化剂后混合浸渍，放置20h～30h，优选为22h～28h，更优选为24h，

所述活化在设定活化温度下进行，活化温度为600℃～900℃，优选为700℃～850℃，更优选为800℃，和/或

活化时间为0.5h～2h，优选为1h，和/或

通过一定的升温速度达到活化温度，所述升温速度为3℃/min～10℃/min，优选为4℃/min～8℃/min，更优选为5℃/min。