[发明专利]利用生物质催化热解所得生物油制备的碳材料及其方法

权利要求书

1.利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，包含以下步骤：

制备改性海藻炭：将海藻热解碳化得到海藻炭，将海藻炭与一种或多种化学活化剂混合，在高温下进行活化，收集并洗涤至中性、干燥处理后即得改性海藻炭；

催化热解生物质制备生物油：用所述改性海藻炭异位催化快速热解生物质，收集热解过程中产生得生物油；

干馏生物油：将收集到的所述生物油加入弱碱性试剂调节酸性，低温干馏处理分离出轻质生物油和重质组分；

高温富氮热解碳化：将干馏分离得到的所述重质组分在富氮热解条件下慢速升温碳化制备得到氮掺杂的碳材料。

2.根据权利要求1所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述化学活化剂为NaOH、KOH、NaHCO₃、KHCO₃中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述海藻热解碳化为在热解釜中慢速热解碳化，目标温度为450℃～550℃，升温速率为5℃/min～10℃/min。

4.根据权利要求1所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述制备改性海藻炭方法为将海藻炭与化学活化剂以2：1混合研磨，加入去离子水，在磁力搅拌2h后干燥，在热解反应釜中慢速活化。

5.根据权利要求4所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述活化的目标温度为700℃～900℃，升温速率为5℃/min～10℃/min，达到目标温度后保持1h。

6.根据权利要求1所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述催化热解生物质制备生物油具体为：将改性海藻炭和生物质在管式炉中异位快速催化热解，热解温度为450℃～550℃，反应30min～40min，萃取收集冷凝的生物油，萃取剂为无水甲醇或无水乙醇。

7.根据权利要求1所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述弱碱性试剂为KHCO₃、NH₄HCO₃、NaHCO₃或氨水。

8.根据权利要求1所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述干馏生物油的目标温度200℃～300℃，升温速率5℃/min～10℃/min，干馏30min。

9.根据权利要求1所述的利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法，其特征在于，所述富氮热解条件为：氨气浓度为10％～50％，碳化温度为700℃～900℃，升温速度为5℃/min～10℃/min。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述利用生物质催化热解所得生物油制备碳材料的方法制备的碳材料。