[发明专利]一种磺化介孔碳纳米纤维材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种磺化介孔碳纳米纤维材料的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：

1)将生物质纤维进行预氧化处理；

2)将预氧化处理后的生物质纤维使用含氯离子的铁盐进行浸渍得到产物A；

3)将产物A在500℃以上进行热解，得到产物B；

4)将产物B进行磺化处理得到磺化介孔碳纳米纤维材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

所述生物质纤维由包括碳布、无纺布湿巾和抹布中的至少一种提供；优选地，所述生物质纤维由无纺布湿巾提供；

所述含氯离子的铁盐包括氯化亚铁和氯化铁中的至少一种；优选地，所述含氯离子的铁盐为氯化铁。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述预氧化处理使用酸进行；

优选地，所述酸包括盐酸、硝酸和硫酸中的至少一种；

优选地，所述酸选用浓度为1-5mol/L的酸溶液。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其中，

所述预氧化处理的温度为20-80℃，优选为60℃；所述预氧化处理的时间为1-5h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，预氧化处理后的生物质纤维与含氯离子的铁盐中铁元素的质量比为1:1-5:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述热解的温度为500-800℃；所述热解的时间为1-8h；

优选地，升至热解温度的升温速率为2-20℃/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，磺化采用酸进行；

优选地，磺化用酸为氯磺酸；更优选地，磺化通过产物B分散到有机溶剂环境二氯甲烷中加入氯磺酸进行；进一步优选地，所述有机溶剂为氯仿、二氯乙烷和二氯甲烷中的至少一种；

优选地，磺化的时间为5-20h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，磺化后采用酸进行除铁；优选地，所述酸为氢氟酸。

9.由权利要求1-8任一项所述的磺化介孔碳纳米纤维材料的制备方法制备得到的磺化介孔碳纳米纤维材料；

优选地，所述磺化介孔碳纳米纤维材料的酸量为1.4-2.0mmol/g；

优选地，所述磺化介孔碳纳米纤维材料的比表面积为37-384m²/g；

优选地，所述磺化介孔碳纳米纤维材料的孔体积为0.03-0.200cm³/g；

优选地，所述磺化介孔碳纳米纤维材料中的纤维具有一维纤维形貌；

优选地，所述磺化介孔碳纳米纤维材料中的纤维的长径比平均为5-11。

10.权利要求9所述的磺化介孔碳纳米纤维材料在纤维素水解反应中的应用；

优选地，所述纤维素水解反应为纤维素水解制备葡萄糖；

优选地，所述纤维素为微晶纤维素。