本发明涉及一种自活化乌拉草基多孔碳的制备方法。
背景技术：
活性炭的应用历史久远，公元前2000年埃及人就曾使用焦炭来提纯药品，碳材料由于具有优良的化学稳定性和热稳定性，并且易于加工，一直被用作催化剂的载体和吸附剂为了满足产业技术的需求，活性炭被做成不同的形状，如碳纤维、碳片、碳布、碳毡、碳纳米角和碳纳米管传统活性炭的孔尺寸分布范围(PSD)很宽(从微孔到介孔)研究结果表明，选择合适的前驱体可以更好地控制活性炭的孔分布，从而使活性炭的应用范围拓宽到更多领域，如催化/电催化、超级电容器和锂电池中的能量储存、气体捕获或储存。
近年来，对清洁高效能源的需求使活性炭作为电极材料和储气材料再次引起关注，尤其是以生物质为原料制备活性炭具有成本低、可再生、原料易获得等优点，将成为解决化石燃料能源枯竭及环境危害的重要途径。
乌拉草又名靰鞡草，分布于中国(东北)、俄罗斯(西伯利亚、远东地区)、蒙古、朝鲜、日本等国，作为单子叶植物，其平行的空心叶脉结构形成了水分和空气流通的通道，使其具有保温和吸湿作用，近年来对乌拉草的开发集中在植物本身药用价值以及提取纤维的应用等。
技术实现要素：
本发明提出一种自活化乌拉草基多孔碳的制备方法。
一种自活化乌拉草基多孔碳的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将乌拉草全草在去离子水中超声洗涤后，于100益干燥12h，剪碎成长度为3mm左右的小粒；
（2）称取2g剪碎的小粒放置在6cm×3cm的石英反应舟中，并将石英舟置于真空管式炉石英管的中心(接近热电偶)位置；
（3）在氮气保护下，样品在管式炉中以5摄氏度/分钟的速度升温到所需温度，保持1h；
（4）在氮气保护下梯度降温至室温，降温速度5摄氏度/分钟，整个过程中氮气气流速为100mL/min，制得产物备用；
（5）取出样品研磨，并用20%HF溶液刻蚀，以除去样品中的硅和金属元素，刻蚀后用去离子水将得到的碳粉末洗涤至中性，抽滤，于80摄氏度烘箱干燥，得到乌拉草基多孔碳成品。
制备如权利要求1所述一种自活化乌拉草基多孔碳电极的方法，其特征在于：
（1）将乙炔黑和PTFE(质量分数6%)溶液共同研磨，并加入少量乙醇调成糊状；
（2）将泡沫镍剪成1cm×7cm的条后，将电极糊均匀涂布在泡沫镍上形成1cm×1cm的小方块，在120摄氏度真空下干燥24h，以除去多孔材料中可能吸附的乙醇、气态水和杂质；
（3）将制备的泡沫镍电极条在30MPa压力下压成薄片，后即可。
本发明所述方法制备的自活化乌拉草基多孔碳，表面积达到1476 m2/g, 为微孔材料,结构具有一定的有序性, 电容性质优于商业活性碳及用常见的生物质为原料制备的碳材料。
具体实施方式
实施例1。
一种自活化乌拉草基多孔碳的制备方法，包括以下步骤：
（1）将乌拉草全草在去离子水中超声洗涤后，于100益干燥12h，剪碎成长度为3mm左右的小粒；
（2）称取2g剪碎的小粒放置在6cm×3cm的石英反应舟中，并将石英舟置于真空管式炉石英管的中心(接近热电偶)位置；
（3）在氮气保护下，样品在管式炉中以5摄氏度/分钟的速度升温到所需温度，保持1h；
（4）在氮气保护下梯度降温至室温，降温速度5摄氏度/分钟，整个过程中氮气气流速为100mL/min，制得产物备用；
（5）取出样品研磨，并用20%HF溶液刻蚀，以除去样品中的硅和金属元素，刻蚀后用去离子水将得到的碳粉末洗涤至中性，抽滤，于80摄氏度烘箱干燥，得到乌拉草基多孔碳成品。
实施例2。
一种自活化乌拉草基多孔碳的制备方法，包括以下步骤：
（1）将乌拉草全草在去离子水中超声洗涤后，于100益干燥12h，剪碎成长度为3mm左右的小粒；
（2）称取2g剪碎的小粒放置在6cm×3cm的石英反应舟中，并将石英舟置于真空管式炉石英管的中心(接近热电偶)位置；
（3）在氮气保护下，样品在管式炉中以5摄氏度/分钟的速度升温到所需温度，保持1h；
（4）在氮气保护下梯度降温至室温，降温速度5摄氏度/分钟，整个过程中氮气气流速为100mL/min，制得产物备用；
（5）取出样品研磨，并用20%HF溶液刻蚀，以除去样品中的硅和金属元素，刻蚀后用去离子水将得到的碳粉末洗涤至中性，抽滤，于80摄氏度烘箱干燥，得到乌拉草基多孔碳成品。
制备如权利要求1所述一种自活化乌拉草基多孔碳电极的方法，其特征在于：
（1）将乙炔黑和PTFE(质量分数6%)溶液共同研磨，并加入少量乙醇调成糊状；
（2）将泡沫镍剪成1cm×7cm的条后，将电极糊均匀涂布在泡沫镍上形成1cm×1cm的小方块，在120摄氏度真空下干燥24h，以除去多孔材料中可能吸附的乙醇、气态水和杂质；
（3）将制备的泡沫镍电极条在30MPa压力下压成薄片，后即可。