一种单层碳纳米网材料的制备方法及其应用

技术特征：
1.一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：步骤一：生物质原材料预处理：将生物质原材料剪切后用纯水清洗，通过抽滤将剪切后的生物质原材料收集至容器中，放入第一鼓风烘箱中烘干后收集；将烘干后的生物质原材料加入去木质素溶液中，并放入第二鼓风烘箱中反应，待反应温度降至室温后，多次水洗抽滤去除残留去木质素溶液，烘干收集得到薄片状富含纤维素的预处理生物质；步骤二：水热合成生物质前驱体：将活化后的预处理生物质加入di水中，加入锡源和硫源，待搅拌后将混合溶液转移至不锈钢高温反应釜中，并放入第三鼓风烘箱中反应；待冷却至室温后，用di水离心洗涤，然后利用超声机超声分散均匀，冷冻干燥后即可获得含sns2的生物质前驱体；步骤三：分段法煅烧合成碳纳米网：将冷冻干燥获得的生物质前驱体在管式炉中分段法煅烧，气氛为高纯氩气或氮气：先以5-15℃/min的升温速率升温至400-600℃煅烧0.5-4h，获得单层片状网孔结构的sns/c复合材料；再以3-7℃/min的升温速率升温至700-900℃保温0.5-3h，待冷却降温后收集产物，即可获得单层碳纳米网材料。2.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中第一鼓风烘箱温度为50-120℃。3.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中第二鼓风烘箱温度为80-160℃，反应时间为1-7h，去木质素溶液浓度为0.5-4mol/l。4.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中锡源在di水中的浓度为0.003-0.03mol/l，硒源与硫源的摩尔比为1:2-1:15。5.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中搅拌时间10-40min，第三鼓风烘箱中温度为130-220℃，反应时间为10-18h。6.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述生物质原材料为甘蔗渣、柚子皮、玉米芯中的一种。7.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述去木质素溶液为koh、naoh、次氯酸钠、过氧化氢中的一种。8.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述锡源为sncl4
·
5h2o，硫源为硫代乙酰胺或硫脲。9.根据权利要求1所述的一种单层碳纳米网材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中具体包括：先以10℃/min的升温速率升温至500℃煅烧3h，获得单层片状网孔结构的sns/c复合材料；再以5℃/min的升温速率升温至800℃保温2h，待冷却降温后收集产物，即可获得单层碳纳米网材料。10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的单层碳纳米网材料在二次电池
负极材料或电极材料高性能导电剂或电容器电极材料或超薄载体负载催化剂中的应用。

技术总结
本发明公开了一种单层碳纳米网材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一：生物质原材料预处理；步骤二：水热合成生物质前驱体；步骤三：分段法煅烧合成碳纳米网。本发明结构稳定性更强，具有更好的力学性能以及导电能力，是真正意义上的具有“渔网”特点的纳米级碳网，而非基于活化剂刻蚀造孔、去模板造孔、碳纤维物理搭建等方法制备的碳导电框架材料；本发明制备流程简单高效，使用农林废弃物为原料，成本低廉，环境友好，解决了目前制备碳导电网材料的低成本、与高电化学性能无法兼具等的问题；此外，本发明的制备方法能产生高附加值产品金属Sn；本发明制备的碳纳米网因其具有一体成型的单层纳米结构的特点，具有多功能用途。具有多功能用途。具有多功能用途。


技术研发人员：王黎丽 束梦瑶 梁鑫 胡磊 邓崇海 董强 梁升 刘伶俐 梁德伟
受保护的技术使用者：合肥学院
技术研发日：2022.01.19
技术公布日：2022/4/8