CN113353929B - 生物质碳材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生物质碳材料及其制备方法。所述方法包括以下步骤：步骤1：制备碳材料前驱体；步骤2：将步骤1的碳材料前驱体加入活化剂与第一溶剂的溶液中，配置成第一分散液；步骤3：将步骤2的第一分散液分成至少两股，利用微通道反应器将至少两股第一分散液碰撞混合，得到第二分散液；步骤4：去除步骤3的第二分散液中的第一溶剂，得到固体混合物；步骤5：将步骤4的固体混合物在氮气或惰性气体气氛下炭化，得到炭化产物；步骤6：对步骤5的炭化产物进行后处理，得到生物质碳材料。
Description
技术领域
本发明涉及碳材料领域，具体涉及一种生物质碳材料及其制备方法。
背景技术
生物质碳材料作为一种容易获得的碳源越来越受到研究者的重视。已经进行了以各种生物质碳材料作为碳源来制备碳材料的研究，一些生物质碳源本身具有多孔的微观结构特性，是制备多孔碳材料的良好原料。目前以生物质碳源制备生物质碳材料的工艺中最重要的步骤是对生物质碳源进行活化。
目前的活化方法通常为将碳材料和活化剂的混合溶液在加热条件下搅拌数小时(通常为8小时以上)，该方法耗时长，而且无法连续化生产。此外，在普通的加热搅拌条件下，在微观上，活化剂分子不能与碳材料充分的接触，即，活化剂分子很难进入碳材料的所有孔洞内，因此碳材料的某些部分不能得到充分的活化。
在本背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对背景技术的理解，因此在本背景技术部分中讨论的信息不一定构成现有技术。
发明内容
本发明提供了一种孔洞被更充分地活化的生物质碳材料及其制备方法。
本发明提供了一种通过微通道反应器处理得到的生物质碳材料及其制备方法。
本发明的实施例公开了一种生物质碳材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：制备碳材料前驱体；步骤2：将步骤1的碳材料前驱体加入活化剂与第一溶剂的溶液中，配置成第一分散液；步骤3：将步骤2的第一分散液分成至少两股，利用微通道反应器将至少两股第一分散液碰撞混合，得到第二分散液；步骤4：去除步骤3的第二分散液中的第一溶剂，得到固体混合物；步骤5：将步骤4的固体混合物在氮气或惰性气体气氛下炭化，得到炭化产物；步骤6：对步骤5的炭化产物进行后处理，得到生物质碳材料。
根据本发明的实施例，步骤1包括：将生物质碳源清洗、干燥、粉碎、过筛，在过筛后，将生物质碳源在氮气或惰性气体气氛下预炭化，加热速率为2℃/min-10℃/min，预炭化温度为300℃-500℃，预炭化时间为0.5h-2h，得到碳材料前驱体，其中，生物质碳源包括枣、枣核、核桃壳、稻壳、秸秆中的至少一种。
根据本发明的实施例，步骤1还包括：在预炭化后，将碳材料前驱体分散在第二溶剂中，得到碳材料前驱体分散液；对碳材料前驱体分散液进行高压均质。
根据本发明的实施例，第二溶剂为水、乙醇、NMP、DMF中的至少一种，其中，碳材料前驱体分散液的浓度为0.05g/ml-5g/ml，其中，高压均质的压力为10Mpa-30Mpa。
根据本发明的实施例，步骤2中的活化剂为K2FeO4或KOH，其中，步骤2中的第一溶剂为水，其中，在步骤2中的第一分散液中，碳材料前驱体的浓度为1g/L-20g/L，活化剂的浓度为0.5M/L-1.5M/L。
根据本发明的实施例，在步骤3中，至少两股第一分散液在微通道反应器中的流速为50mL/min-200mL/min，压力为0.1Mpa-1Mpa，其中，在步骤3中，微通道反应器的管径为3mm-10mm，反应器环境温度为50℃-100℃。
根据本发明的实施例，在步骤3中，微通道反应器还包括至少一股气体流路，气体为氮气或惰性气体。
根据本发明的实施例，在步骤5中，加热速率为2℃/min-10℃/min，炭化温度为500℃-1000℃，炭化时间为1h-3h。
根据本发明的实施例，步骤6包括：将步骤5的炭化产物冷却后用盐酸和去离子水洗涤，然后离心、干燥。
本发明的实施例公开了一种生物质碳材料，所述生物质碳材料由如下方法制得：步骤1：制备碳材料前驱体；步骤2：将步骤1的碳材料前驱体加入活化剂与第一溶剂的溶液中，配置成第一分散液；步骤3：将步骤2的第一分散液分成至少两股，利用微通道反应器将至少两股第一分散液碰撞混合，得到第二分散液；步骤4：去除步骤3的第二分散液中的第一溶剂，得到固体混合物；步骤5：将步骤4的固体混合物在氮气或惰性气体气氛下炭化，得到炭化产物；步骤6：对步骤5的炭化产物进行后处理，得到生物质碳材料。
本发明的有益效果包括：
1、利用枣核、核桃壳等本身具备多孔特性的材料作为生物质碳源，能够得到孔隙率高、比表面积大的生物质碳材料；
2、利用微通道反应器对生物质碳材料进行活化，缩短了工艺时间，并且能够实现活化步骤的连续化；
3、制备的生物质碳材料尺寸均一、活化程度高，并且活化孔洞分布均匀。
可以理解的是，以上只列举了本发明的部分有益效果，本发明的有益效果不限于此。还可以理解的是，本发明的有益效果也可以不包括以上有益效果中的任意一项或多项。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的实施例进行的描述，本发明的以上和其他特征及优点将变得更加清楚和容易理解，在附图中：
图1是根据本发明的对比例一的生物质碳材料的扫描电子显微镜(SEM)照片；
图2是根据本发明的实施例一的生物质碳材料的SEM照片；
图3是根据本发明的实施例一的碳材料前驱体的透射电子显微镜(TEM)照片；
图4是根据本发明的实施例二的碳材料前驱体的TEM照片；
图5是根据本发明的对比例一以及实施例一和实施例二的生物质碳材料的吸附-解吸曲线；
图6是根据本发明的对比例一以及实施例一和实施例二的生物质碳材料的比表面积和孔结构参数；
图7是根据本发明的利用实施例二的生物质碳材料制备的电极材料的循环伏安曲线图；
图8是根据本发明的利用实施例二的生物质碳材料制备的电极材料的恒直流充放电曲线图。
具体实施方式
下面将结合图1至图8描述本发明的优选技术构思。
在下文中，将以枣核作为生物质碳源的示例来描述本发明。但是可以理解的是，本发明的生物质碳源不限于此，还可以包括诸如以枣、核桃壳、稻壳、秸秆等为例的生物质碳源。只要该生物质碳源在碳化后的微观形貌具备多孔特性，其就可以适用于本发明所公开的制备方法，也包含在本发明所公开的生物质碳材料的范围内。
首先，对枣核进行清洗、干燥。清洗可以用去离子水清洗，也可以采用高压空气清洗。干燥可以采用自然晾干、烘箱烘干、冷冻干燥或它们的组合。本发明对清洗方法和干燥方法没有具体限制。
对干燥后的枣核进行粉碎，可以利用粉碎机进行粉碎，也可以采用研磨的方法进行粉碎。本发明对粉碎方法没有具体限制。
对粉碎后的枣核进行过筛，得到枣核粉，过筛的粒径可以小于20μm。
然后，对枣核粉进行预炭化。具体地，将枣核粉放入管式炉或其他类似装置中，通入氮气或惰性气体，以2℃/min-10℃/min的加热速率将温度加热至300℃-500℃，保持1h-2h，得到碳材料前驱体。
在一些实施例中，在对枣核粉进行预炭化后，还可以执行对碳材料前驱体进行高压均质的步骤。具体地，在预炭化后，将碳材料前驱体分散在第二溶剂中，得到碳材料前驱体分散液，第二溶剂可以为水、乙醇、NMP、DMF中的至少一种，碳材料前驱体分散液的浓度可以为0.05g/ml-5g/ml。然后利用高压均质机对碳材料前驱体分散液进行高压均质。本发明对高压均质的流速和循环次数没有具体限制，可根据实际均质效果进行调整。高压均质步骤可以改善碳材料前驱体的粒径分布，使其更加均匀，还能够使碳材料前驱体的孔洞尺寸更加均匀。此外，高压均质还可以改善碳材料前驱体的团聚，有助于碳材料前驱体在溶剂中的分散。
接下来，将碳材料前驱体加入活化剂与第一溶剂的溶液中，配置成第一分散液。这里，可以将第一分散液进行搅拌或离心，使碳材料前驱体充分分散在第一分散液中。活化剂可以为K2FeO4或KOH，第一溶剂可以是水。其中，碳材料前驱体在第一分散液中的浓度可以为1g/L-20g/L，活化剂在第一分散液中的浓度可以为0.5M/L-1.5M/L。
接下来，利用微通道反应器对第一分散液进行碰撞混合，使第一分散液中的碳材料前驱体与活化剂充分混合、接触、反应。具体地，微通道反应器具有至少两个进料管和至少一个流体碰撞微反应器。可选地，微通道反应器可以具有四个、六个、八个或更多个进料管。微通道反应器的管径可以为3mm-10mm，反应器环境温度可以为50℃-100℃。利用微通道反应器的泵将第一分散液吸入进料管，其中，第一分散液的流速可以为50mL/min-200mL/min，压力可以为0.1Mpa-1Mpa。这时，可以将第一分散液分别装在与进料管的数量相同的容器内，也可以将第一分散液装在同一个容器内。在进料的同时，持续对容器内的第一分散液进行搅拌，这样有助于碳材料前驱体在第一分散液中均匀分散。
两股或更多股第一分散液通过进料管后，在流体碰撞微反应器中发生碰撞、混合。在高压力、高流速的条件下，活化剂分子能够充分地进入碳材料前驱体的孔洞中，进而使碳材料前驱体的绝大部分孔洞都能够被活化剂活化。本发明对流体碰撞微反应器的具体结构没有限制，只要能够实现本发明所公开的制备方法即可。
使用微通道反应器对第一分散液进行处理后得到第二分散液。
在一些实施例中，微通道反应器还可以包括至少一股气体流路，其中的气体为氮气或惰性气体。这是因为固态的碳材料前驱体可能会残留在微通道反应器的管壁上或者流体碰撞微反应器的内部空间中，这会导致微通道反应器的流通不畅甚至堵塞。通过加入气体流路，有助于固态的碳材料前驱体随液态溶剂一同排出微通道反应器，避免微通道反应器流通不畅或堵塞。
接下来，将第二分散液加热，直至去除其中的第一溶剂，得到固体混合物。这里，去除第二分散液中的第一溶剂的方法没有具体限制，还可以采用诸如减压蒸馏的方法来去除第一溶剂。
然后，将固体混合物放入管式炉或其他类似装置中，通入氮气或惰性气体，以2℃/min-10℃/min的加热速率将温度加热至500℃-1000℃，保持1h-3h，得到炭化产物。
接下来，将炭化产物自然冷却，用盐酸洗涤以去除炭化过程中产生的杂质。然后再用去离子水洗涤至中性，离心后将固体浆料干燥，得到生物质碳材料。
根据本发明所公开的生物质碳材料可以用于制造电极材料，但不限于此。在下文中将简要说明利用本发明所公开的生物质碳材料来制备电极材料的方法。可以理解的是，本发明对制备电极材料的方法不限于以下方法，可以采用本领域公知的任何方法来制备电极材料。
将80wt％的生物质碳材料、10wt％的导电炭黑、10wt％的聚偏二氟乙烯(PVDF)与适量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，得到糊状物，将糊状物涂覆到泡沫镍上，真空烘箱中干燥8小时，然后压制得到工作电极。对电极为铂片电极，参比电极为饱和甘汞电极。对其进行电化学性能表征。
在下文中，将结合具体实施例和对比例来描述本发明。
对比例一
对枣核进行清洗、干燥、粉碎、过筛，过筛粒径为5μm。然后，对枣核粉进行预炭化，将枣核粉放入管式炉中，通入氮气，以5℃/min的加热速率将温度加热至400℃，保持1h，得到碳材料前驱体。
接下来，将碳材料前驱体加入K2FeO4的水溶液中，得到第一分散液，碳材料前驱体在第一分散液中的浓度为10g/L，活化剂在第一分散液中的浓度为1M/L。将第一分散液在80℃的温度下搅拌8小时，然后去除其中的溶剂。
然后，将固体混合物放入管式炉中，通入氮气，以5℃/min的加热速率将温度加热至800℃，保持2h，得到炭化产物。
接下来，将炭化产物自然冷却，用盐酸洗涤以去除炭化过程中产生的杂质。然后再用去离子水洗涤至中性，离心后将固体浆料干燥，得到生物质碳材料。
图1是采用对比例一的方法制备的生物质碳材料的SEM照片。参照图1，可以看出，生物质碳材料的微观结构具备大量孔洞，但是孔洞的尺寸并不均匀，且孔壁不光滑。
实施例一
除了采用如上文所述的微通道反应器来对第一分散液进行处理之外，采用与对比例一相同的方法来制备生物质碳材料。
具体地，将第一分散液分成两股输入微通道反应器，微通道反应器的管径为6mm，反应器环境温度为80℃，第一分散液的流速为100mL/min，压力为0.5Mpa。
第一分散液经过微通道反应器处理后得到第二分散液。然后执行炭化工艺和后处理工艺。
图2是采用实施例一的方法制备的生物质碳材料的SEM照片。参照图2，可以看出，生物质碳材料的微观结构具备大量孔洞。此外，与图1中采用对比例一的方法制备的生物质碳材料相比，采用实施例一的方法制备的生物质碳材料的孔洞的尺寸基本均匀，并且孔壁相对光滑。
实施例二
除了对碳材料前驱体进行高压均质之外，采用与实施例一相同的方法来制备生物质碳材料。
具体地，对枣核粉进行预炭化得到碳材料前驱体后，将碳材料前驱体分散在第二溶剂NMP中，得到碳材料前驱体分散液，碳材料前驱体分散液的浓度为2g/ml。可以理解的是，这里还可以使用水、乙醇、DMF等作为溶剂。然后利用高压均质机对碳材料前驱体分散液进行高压均质。高压均质的压力为20Mpa。经过高压均质的碳材料前驱体的粒径分布更加均匀，其孔洞尺寸也更加均匀。此外，高压均质还能够改善碳材料前驱体的团聚，使碳材料前驱体在溶剂中更均匀地分散。
图3是根据本发明的实施例一的碳材料前驱体的TEM照片，图4是根据本发明的实施例二的碳材料前驱体的TEM照片。参照图3和图4，可以看出，根据本发明的实施例一的碳材料前驱体的团聚现象比较严重，而根据本发明的实施例二的碳材料前驱体几乎没有团聚。
在后续采用微通道反应器对第一分散液进行处理时，团聚的碳材料前驱体会更容易导致微通道反应器的管路或者流体碰撞反应器的堵塞，而经过高压均质后，微通道反应器的堵塞情况得到了明显改善。
图5是根据本发明的对比例一以及实施例一和实施例二的生物质碳材料的吸附-解吸曲线。参照图5，可以看出，对比例一以及实施例一和实施例二的生物质碳材料的吸附-解吸曲线符合I型和IV型等温线的组合，这表明存在微孔和中孔。此外，高相对压力处的轻微上升(P/P0＝0.95-1.0)说明存在大孔，和低相对压力的急剧上升(P/P0＝0.01)说明存在微孔。
图6是根据本发明的对比例一以及实施例一和实施例二的生物质碳材料的比表面积和孔结构参数。参照图6，可以看出，在对比例一中，生物质碳材料的比表面积为1359m2/g，总孔体积为0.786cm3/g，微孔体积为0.596cm3/g，平均孔径为2.212nm。在实施例一中，生物质碳材料的比表面积为1986m2/g，总孔体积为0.963cm3/g，微孔体积为0.892cm3/g，平均孔径为1.745nm。在实施例二中，生物质碳材料的比表面积为2166m2/g，总孔体积为0.981cm3/g，微孔体积为0.889cm3/g，平均孔径为1.798nm。通过对比，可以看出相对于对比例一，实施例一和实施例二的生物质碳材料的比表面积明显增大，总孔体积和微孔体积明显增大，平均孔径明显减小。这是因为，第一分散液中的碳材料前驱体和活化剂在微通道反应器中发生碰撞混合，使得更多的活化剂分子进入碳材料前驱体的孔洞中，使孔洞被更加彻底的活化。
此外，通过对比实施例一与实施例二可以发现，相对于实施例一，实施例二的生物质碳材料的比表面积有所增大。这是因为，高压均值将一些大体积的碳材料前驱体破碎成较小提及的碳材料前驱体，而且减少了碳材料前驱体的团聚。
利用实施例三的生物质碳材料来制备电极材料。
具体地，将80wt％的生物质碳材料、10wt％的导电炭黑、10wt％的聚偏二氟乙烯(PVDF)与适量的N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合，得到糊状物，将糊状物涂覆到泡沫镍上，真空烘箱中干燥8小时，然后压制得到工作电极。对电极为铂片电极，参比电极为饱和甘汞电极。
图7是根据本发明的利用实施例二的生物质碳材料制备的电极材料的循环伏安曲线图。参照图7，可以看出，由实施例二的生物质碳材料制备的电极材料在不同扫描速度下的循环伏安曲线都呈准矩形形状，说明其具有快速充电/放电过程的双电层电容器，并且在高扫描速度200mv/s下曲线没有发生明显的变形，说明生物质碳材料具有良好的倍率性能。
图8是根据本发明的利用实施例二的生物质碳材料制备的电极材料的恒直流充放电曲线图。参照图8，可以看出，由实施例二的生物质碳材料制备的电极材料在不同电流密度下充放电曲线除了轻微变形外都具有等腰三角形形状。这表明生物质碳材料具有典型的双电层电容特性，并且曲线充放电时间几乎相等，说明生物质碳材料具有较高的库伦效率。
实施例三
除了在利用微通道反应器对第一分散液进行处理时，微通道反应器还可以包括至少一股气体流路之外，采用与实施例二相同的方法来制备生物质碳材料。
虽然经过高压均质后，微通道反应器的堵塞情况得到了明显改善，但是我们发现，在微通道反应器长时间连续运转后，仍有少量的固态的碳材料前驱体会残留在流体碰撞微反应器的内部空间中。为了解决这一问题，可以在微通道反应器中加入气体流路，气体可以是氮气也可以是惰性气体。通入的气体与第一分散液一同进入流体碰撞微反应器，能够使残留在流体碰撞微反应器中的固体碳材料前驱体随液态流体一起流出。这里，可以不持续通入气体，比如，可以间歇性地通入气体。此外，气体的流量可以根据具体工艺情况来调节。
实施例四
除了部分工艺参数不同之外，以与实施例二相同的方法来制备生物质碳材料。
具体地，对枣核进行清洗、干燥、粉碎、过筛，过筛粒径为20μm。然后，对枣核粉进行预炭化，将枣核粉放入管式炉中，通入氮气，以2℃/min的加热速率将温度加热至300℃，保持2h，得到碳材料前驱体。
然后，将碳材料前驱体分散在NMP中，得到碳材料前驱体分散液，碳材料前驱体分散液的浓度为0.05g/ml。然后利用高压均质机对碳材料前驱体分散液进行高压均质。高压均质的压力为10Mpa。
接下来，将碳材料前驱体加入K2FeO4的水溶液中，得到第一分散液，碳材料前驱体在第一分散液中的浓度为5g/L，活化剂在第一分散液中的浓度为0.5M/L。
将第一分散液分成两股输入微通道反应器，微通道反应器的管径为3mm，反应器环境温度为50℃，第一分散液的流速为50mL/min，压力为0.1Mpa。第一分散液经过微通道反应器处理后得到第二分散液。
然后，将固体混合物放入管式炉中，通入氮气，以2℃/min的加热速率将温度加热至500℃，保持3h，得到炭化产物。
接下来，将炭化产物自然冷却，用盐酸洗涤以去除炭化过程中产生的杂质。然后再用去离子水洗涤至中性，离心后将固体浆料干燥，得到生物质碳材料。
实施例五
除了部分工艺参数不同之外，以与实施例二相同的方法来制备生物质碳材料。
具体地，对枣核进行清洗、干燥、粉碎、过筛，过筛粒径为5μm。然后，对枣核粉进行预炭化，将枣核粉放入管式炉中，通入氮气，以10℃/min的加热速率将温度加热至500℃，保持0.5h，得到碳材料前驱体。
然后，将碳材料前驱体分散在NMP中，得到碳材料前驱体分散液，碳材料前驱体分散液的浓度为5g/ml。然后利用高压均质机对碳材料前驱体分散液进行高压均质。高压均质的压力为30Mpa。
接下来，将碳材料前驱体加入K2FeO4的水溶液中，得到第一分散液，碳材料前驱体在第一分散液中的浓度为15g/L，活化剂在第一分散液中的浓度为1.5M/L。
将第一分散液分成两股输入微通道反应器，微通道反应器的管径为10mm，反应器环境温度为100℃，第一分散液的流速为200mL/min，压力为1Mpa。第一分散液经过微通道反应器处理后得到第二分散液。
然后，将固体混合物放入管式炉中，通入氮气，以10℃/min的加热速率将温度加热至1000℃，保持1h，得到炭化产物。
接下来，将炭化产物自然冷却，用盐酸洗涤以去除炭化过程中产生的杂质。然后再用去离子水洗涤至中性，离心后将固体浆料干燥，得到生物质碳材料。
实施例六
除了使用KOH作为活化剂之外，以与实施例二相同的方法来制备生物质碳材料。
实施例七
除了使用水作为第二溶剂之外，以与实施例二相同的方法来制备生物质碳材料。
实施例八
除了使用乙醇作为第二溶剂之外，以与实施例二相同的方法来制备生物质碳材料。
实施例九
除了使用DMF作为第二溶剂之外，以与实施例二相同的方法来制备生物质碳材料。
为了简要描述，这里没有具体描述针对实施例三至实施例九的生物质碳材料的性能。但是可以理解的是，采用实施例三至实施例九的方法制备的生物质碳材料均具备与在实施例一和实施例二中讨论的生物质碳材料的性能类似的性能。
以上对本发明所提供的生物质碳材料及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种生物质碳材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备碳材料前驱体；
步骤2：将步骤1的碳材料前驱体加入活化剂与第一溶剂的溶液中，配置成第一分散液；
步骤3：将步骤2的第一分散液分成至少两股，利用微通道反应器将至少两股第一分散液碰撞混合，得到第二分散液；
步骤4：去除步骤3的第二分散液中的第一溶剂，得到固体混合物；
步骤5：将步骤4的固体混合物在氮气或惰性气体气氛下炭化，得到炭化产物；
步骤6：对步骤5的炭化产物进行后处理，得到生物质碳材料，
其中，在步骤3中，微通道反应器还包括至少一股气体流路，气体为氮气或惰性气体。
2.根据权利要求1所述的生物质碳材料的制备方法，其中，步骤1包括：
将生物质碳源清洗、干燥、粉碎、过筛，
在过筛后，将生物质碳源在氮气或惰性气体气氛下预炭化，加热速率为2℃/min-10℃/min，预炭化温度为300℃-500℃，预炭化时间为0.5h-2h，得到碳材料前驱体，
其中，生物质碳源包括枣、枣核、核桃壳、稻壳、秸秆中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的生物质碳材料的制备方法，其中，步骤1还包括：
在预炭化后，将碳材料前驱体分散在第二溶剂中，得到碳材料前驱体分散液；
对碳材料前驱体分散液进行高压均质。
4.根据权利要求3所述的生物质碳材料的制备方法，其中，第二溶剂为水、乙醇、NMP、DMF中的至少一种，
其中，碳材料前驱体分散液的浓度为0.05g/ml-5g/ml，
其中，高压均质的压力为10MPa -30MPa 。
5.根据权利要求1所述的生物质碳材料的制备方法，
其中，步骤2中的活化剂为K2FeO4或KOH，
其中，步骤2中的第一溶剂为水，
其中，在步骤2中的第一分散液中，碳材料前驱体的浓度为5g/L-15g/L，活化剂的浓度为0.5M/L-1.5M/L。
6.根据权利要求1所述的生物质碳材料的制备方法，
其中，在步骤3中，至少两股第一分散液在微通道反应器中的流速为50mL/min-200mL/min，压力为0.1MPa -1MPa ，
其中，在步骤3中，微通道反应器的管径为3mm-10mm，反应器环境温度为50℃-100℃。
7.根据权利要求1所述的生物质碳材料的制备方法，
其中，在步骤5中，加热速率为2℃/min-10℃/min，炭化温度为500℃-1000℃，炭化时间为1h-3h。
8.根据权利要求1所述的生物质碳材料的制备方法，其中，步骤6包括：
将步骤5的炭化产物冷却后用盐酸和去离子水洗涤，然后离心、干燥。
9.一种生物质碳材料，所述生物质碳材料由权利要求1至8中的任一项所述的方法制得。
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