[发明专利]一种基于羧基化锚定作用的富极微孔炭材料制备方法

权利要求书

1.一种基于羧基化锚定作用的富极微孔炭材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对废弃生物质进行预处理：洗净、干燥、粉碎，制成生物质颗粒；

（2）将生物质颗粒浸渍于小分子有机羧酸溶液中，然后在鼓风干燥箱中干燥，干燥后的物料在100-200℃的条件下反应1-12h，再将材料水洗至中性，干燥后得到羧基化材料；

（3）在温度为50-150℃的条件下，将羧基化材料浸渍于0.1-2mol/L碱金属氢氧化物溶液中进行离子交换1-24h，通过羧基的锚定作用使金属离子均匀分布在材料表面，然后水洗去除过量的碱至中性并干燥；

（4）最后将得到的材料置于管式炉中在N₂氛围下进行高温炭化，水洗干燥后得到最终产品富极微孔炭材料；

第（2）步所述小分子有机羧酸为乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、乙酸、丙酸中一种或多种；

第（2）步所述鼓风干燥箱干燥的温度为50-100℃，时间为6-48h。

2.根据权利要求1所述的基于羧基化锚定作用的富极微孔炭材料制备方法，其特征在于，第（1）步所述生物质包括农业、林业、园林中富含纤维素、半纤维素和木质素的废弃生物质。

3.根据权利要求1所述的基于羧基化锚定作用的富极微孔炭材料制备方法，其特征在于，第（2）步所述生物质颗粒为一种生物质或几种生物质废弃物的混合物。

4.根据权利要求1所述的基于羧基化锚定作用的富极微孔炭材料制备方法，其特征在于，第（2）步所述小分子有机羧酸溶液的浓度0.1-2mol/L，浸渍时间为0.5-24h，生物质原料的质量与小分子有机羧酸溶液体积配比为1g:2-10mL。

5.根据权利要求1所述的基于羧基化锚定作用的富极微孔炭材料制备方法，其特征在于，第（3）步所述碱金属氢氧化物为KOH、NaOH、LiOH、CsOH中的一种或几种，碱金属氢氧化物与小分子有机羧酸的摩尔配比为1:0.075-1.5。

6.根据权利要求1所述的基于羧基化锚定作用的富极微孔炭材料制备方法，其特征在于，第（4）步所述炭化温度为800-1000℃，炭化时间为30-180min。

7.根据权利要求1-6任意一种所述方法制备的富极微孔炭材料的应用，其特征在于，将所制备的富极微孔炭材料用于污染性的挥发性有机气体的吸附。