一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法
【专利摘要】本发明公开了一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法，包括以下步骤：竹粉过筛、前处理、球磨、分散、水热反应、离心、洗涤、烘干。本发明制得的竹原纤维纳米碳颗粒具有高比表面积、高孔体积、表面光滑、孔径小、高纯度等特性，表面具有更多的反应基团，反应活性高；制备方法简单，有利于规模化生产，具备显著的经济和社会效益。
【专利说明】一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米碳材料制备领域，具体涉及一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法。
【背景技术】
[0002]竹原纤维传统碳化方法工艺复杂、表面官能团少，生产过程能耗高，无法满足环保与可持续性发展的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法，制得的竹原纤维纳米碳颗粒具有高比表面积、高孔体积、表面光滑、孔径小、高纯度等特性，表面具有更多的反应基团，反应活性高；制备方法简单，有利于规模化生产，具备显著的经济和社会效益。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法包括以下步骤:竹粉过筛、前处理、球磨、分散、水热反应、离心、洗涤、烘干。具体步骤如下:
(1)竹粉过筛孔孔径为0.15mm的筛子，备用；
(2)将过筛后的竹粉用过氧化氢和尿素的混合溶液处理，去除杂质，水洗，烘干，得竹粉粗纤维；
(3)取30g竹粉粗纤维置于球磨机中，加入无水乙醇为分散介质，研磨3小时，得竹原纤维粉末；
(4)将竹原纤维粉末分散于水中，常温搅拌3小时得糊状物；每Ig竹原纤维粉末需25ml 水；
(5)将糊状物转移至高压反应釜中275-320°C恒温2_7小时，自然冷却，所得产物经离心、乙醇洗涤，90°C烘干12小时，得到蓬松的黑色粉末，即竹原纤维纳米碳颗粒。
[0005]本发明的显著优点在于:
(I)制得的竹原纤维纳米碳颗粒具有高比表面积、高孔体积、表面光滑、孔径小、高纯度等特性，表面具有更多的反应基团，反应活性高。
[0006](2)水热法使竹原纤维浆体加热温度均匀，避免因为局部过热或原料不均的问题产生衍生物杂质，能获得高纯度的纳米多孔碳颗粒，同时，通过控制温度可以获得不同粒径的碳颗粒，用于不同的需求环境。
[0007](3)制备方法简单，有利于规模化生产，具备显著的经济和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的竹原纤维纳米碳颗粒的扫描电镜图。
【具体实施方式】[0009]实施例1
一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法包括以下步骤:竹粉过筛、前处理、球磨、分散、水热反应、离心、洗涤、烘干。具体步骤如下:
(1)竹粉过筛孔孔径为0.15mm的筛子，备用；
(2)将过筛后的竹粉用过氧化氢和尿素的混合溶液处理，去除杂质，水洗，烘干，得竹粉粗纤维；
(3)取30g竹粉粗纤维置于球磨机中，加入无水乙醇为分散介质，研磨3小时，得竹原纤维粉末；
(4)将竹原纤维粉末分散于水中，常温搅拌3小时得糊状物；每Ig竹原纤维粉末需25ml 水；
(5)将糊状物转移至高压反应釜中275°C恒温2小时，自然冷却，所得产物经离心、乙醇洗涤，90°C烘干12小时，得到蓬松的黑色粉末，即竹原纤维纳米碳颗粒，粒径为150-190nm。
[0010]实施例2
一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法包括以下步骤:竹粉过筛、前处理、球磨、分散、水热反应、离心、洗涤、烘干。具体步骤如下:
(1)竹粉过筛孔孔径为0.15mm的筛子，备用；
(2)将过筛后的竹粉用过氧化氢和尿素的混合溶液处理，去除杂质，水洗，烘干，得竹粉粗纤维；
(3)取30g竹粉粗纤维置于球磨机中，加入无水乙醇为分散介质，研磨3小时，得竹原纤维粉末；
(4)将竹原纤维粉末分散于水中，常温搅拌3小时得糊状物；每Ig竹原纤维粉末需25ml 水；
(5)将糊状物转移至高压反应釜中320°C恒温7小时，自然冷却，所得产物经离心、乙醇洗涤，90°C烘干12小时，得到蓬松的黑色粉末，即竹原纤维纳米碳颗粒，粒径为120_150nm。
[0011]实施例3
一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法包括以下步骤:竹粉过筛、前处理、球磨、分散、水热反应、离心、洗涤、烘干。具体步骤如下:
(1)竹粉过筛孔孔径为0.15mm的筛子，备用；
(2)将过筛后的竹粉用过氧化氢和尿素的混合溶液处理，去除杂质，水洗，烘干，得竹粉粗纤维；
(3)取30g竹粉粗纤维置于球磨机中，加入无水乙醇为分散介质，研磨3小时，得竹原纤维粉末；
(4)将竹原纤维粉末分散于水中，常温搅拌3小时得糊状物；每Ig竹原纤维粉末需25ml 水；
(5)将糊状物转移至高压反应釜中300°C恒温4小时，自然冷却，所得产物经离心、乙醇洗涤，90°C烘干12小时，得到蓬松的黑色粉末，即竹原纤维纳米碳颗粒，粒径为100_150nm。
[0012]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵 盖范围。
【权利要求】
1.一种竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法，其特征在于:包括以下步骤:竹粉过筛、前处理、球磨、分散、水热反应、离心、洗涤、烘干。
2.根据权利要求1所述的竹原纤维纳米碳颗粒的水热制备法，其特征在于:具体步骤如下: (1)竹粉过筛孔孔径为0.15mm的筛子，备用； (2)将过筛后的竹粉用过氧化氢和尿素的混合溶液处理，去除杂质，水洗，烘干，得竹粉粗纤维； (3)取30g竹粉粗纤维置于球磨机中，加入无水乙醇为分散介质，研磨3小时，得竹原纤维粉末； (4)将竹原纤维粉末分散于水中，常温搅拌3小时得糊状物；每Ig竹原纤维粉末需.25ml 水； (5)将糊状物转移至高压反应釜中275-320°C恒温2_7小时，自然冷却，所得产物经离心、乙醇洗涤，90°C.烘干12小时，得到蓬松的黑色粉末，即竹原纤维纳米碳颗粒。
【文档编号】B82Y40/00GK103466599SQ201310426781
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】张昂 申请人:福州大学