[发明专利]一种改性的硬碳复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性的硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)用酸洗液对有机生物质碳源进行酸洗，得到酸洗产物；

b)将酸洗产物在惰性气体氛围下热处理，得到预处理产物；

c)将所述预处理产物、纳米催化载体、有机添加剂和溶剂混合、干燥，得到预碳化产物；

d)将所述预碳化产物在惰性气体氛围下加热碳化，得到碳化产物；

e)将所述碳化产物在烃类气体和惰性气体氛围下进行化学气相沉积，得到改性的硬碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤e)中，化学气相沉积的温度为1000～1800℃，时间为1～6h，压强为2～100KPa。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤e)中，烃类气体的流量为30～100ml/min，惰性气体的流量为300～500ml/min；

所述烃类气体包括乙烷、丙烷、乙烯、丙烯和乙炔中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中，预处理产物、纳米催化载体和有机添加剂的质量比为9∶0.5～2∶0.5～2。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中，纳米催化载体选自纳米铜粉、纳米镍粉、纳米碳化硅粉和纳米硅粉中的一种或几种；

有机添加剂选自淀粉、蔗糖、蜂蜜和糊精中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤d)中，碳化的温度为500～900℃，时间为1～3h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，有机生物质碳源包括椰子壳、柚子皮、茶叶渣和玉米杆中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，酸洗液中的酸包括盐酸、硫酸、硝酸、醋酸和硼酸中的一种或几种；

所述酸洗的温度为50～150℃，时间为1～4h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤e)包括：

e1)将所述碳化产物在烃类气体和惰性气体氛围下进行化学气相沉积，得到沉积产物；

e2)将所述沉积产物在氢气和惰性气体氛围下降温处理，得到改性的硬碳复合材料。

10.一种改性的硬碳复合材料，其特征在于，由权利要求1～9中任一项所述的制备方法制得。