CN113428854A - 一种用于co2吸附的木质基多孔碳材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，它属于CO2吸附材料领域。本发明要解决的技术问题为制备方法简单的用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。本发明称取一定量的桉木木粉于三口瓶中，加入脱木素溶剂，加热搅拌后得到混合物中加入丙酮溶剂搅拌随后过滤掉丙酮溶剂并用蒸馏水洗涤后，真空干燥得到脱木素木粉，然后加入活化剂，混合均匀后，加入蒸馏水搅拌均匀后，在50～70℃下烘干得到活化后的木粉在气体保护下于管式炉中加热至500～900℃，并保持1～3h，冷却后用盐酸溶液及蒸馏水洗涤后，在50～70℃下干燥24～36h，得到一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。本发明步骤简单，设备要求低。

Description

一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料及其制备方法
技术领域
本发明属于CO2吸附材料领域；具体涉及一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法。
背景技术
温室气体引起的气候变暖问题得到了全球的广泛的关注，而CO2是导致气候变化的温室气体之一。较工业革命时期，大气中CO2浓度提高了约30％。人们日常生产生活中排放了大量的二氧化碳，其中由人们生产生活中燃烧的化石燃料产生的CO2量居多。因此，如何开发经济高效的CO2捕集材料以改善全球气候变化引起了许多学者的研究。
目前CO2捕集主要采用吸附、吸收、膜分离等方法。由于吸附法在捕集CO2过程中具有能量消耗低、再生性能好、吸附条件可控等优点，因此利用吸附材料实现CO2吸附的技术在工业生产中得到了广泛使用。目前，已经大规模商业化的CO2吸附主要包括醇胺溶液和氨水等传统方法，但在实际过程存在操作条件复杂、再生能耗大以及对设备有腐蚀性等缺点，因此，目前对于新型CO2吸附材料的研制与开发成为热点和焦点所在。
木质基多孔碳作为一种具有三维(3D)分级多孔结构的天然材料，在气体吸附领域显示出广阔的市场前景。近期研究表明，经过脱木质素处理，木材中纤维素的活性羟基既可以作为引入新型吸附功能基团的活性位点，为功能基团提供反应场所，也可以作为挥发性化合物气化造孔的特定位点，为新型木质基多孔吸附功能材料的构建提供结构基础。通过调控活化反应以精确控制木质基材料的多级孔道结构，实现由微孔发展至介孔乃至大孔的孔道结构演变过程，进而定向制备适合特定CO2吸附的高性能木质基多孔碳材料是当前新型木质基吸附材料的难点。
发明内容
本发明目的是提供了采用微量活化剂KOH调控的制备方法简单的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、称取一定量的桉木木粉于三口瓶中，加入脱木素溶剂，加热到90～120℃，恒温下搅拌4～8h，将混合物冷却至室温待用；
步骤2、将步骤1得到的混合物中加入丙酮溶剂搅拌4～8h，随后过滤掉丙酮溶剂并用蒸馏水洗涤后，在50～70℃下真空干燥24～36h，得到脱木素木粉；
步骤3、将步骤2得到的脱木素木粉中加入活化剂，混合均匀后，加入蒸馏水搅拌均匀后，在50～70℃下烘干24～36h，得到活化后的木粉；
步骤4、将步骤3得到的活化后的木粉在气体保护下于管式炉中加热至500～900℃，并保持1～3h，冷却后用盐酸溶液及蒸馏水洗涤后，在50～70℃下干燥24～36h，得到一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中脱木素溶剂的制备方法为在无水情况下，按照摩尔比为1：1～15的比例称量氯化胆碱、乳酸，将氯化胆碱溶解在乳酸溶剂里，70℃加热1～3h，得到脱木素溶剂。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中桉木木粉与脱木素溶剂的质量比为1:1～15。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤2中混合物和丙酮溶剂的体积比为1:3～5。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中所述的活化剂为KOH、NaOH、ZnCl2、H3PO4中的一种。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中脱木素木粉和活化剂KOH的质量比为1～10:1，脱木素木粉和蒸馏水的料液比为1:2～5g/ml。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中保护气体为氮气或氩气。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中管式炉的升温速度为5～15℃/min。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中盐酸溶液的浓度为0.1M。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法制备的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料，在25℃，1atm下，CO2吸附性能达到97％以上。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，采用微量KOH调控通过定点活化方法成功制备了具有可控形貌及多级孔隙结构的木质基多孔碳材料。相比于传统活化方法，本发明通过一步定点活化策略制备木质基多孔碳材料，所采用的KOH活化剂用量仅为传统活化剂用量的1/6至1/10，即可通过微量活化剂调控木质基碳材料的孔径结构与分布以实现CO2气体吸附材料的定向制备。该多孔碳材料具有与CO2动力学尺寸相适的主要峰值孔径，使得该材料应用于CO2吸附时，展出5.21mmol g-1(0℃，1atm)和3.54mmolg-1(25℃，1atm)的优异CO2吸附能力及优秀的循环可逆性。在制备木质基多孔碳材料的过程中，可通过调节活化剂KOH的用量来控制产物的孔隙率及形貌结构的方法，实现了木质基多孔碳材料的可控制备及针对CO2吸附材料的定向应用，这意味着该方法在温室气体吸附、CO2气体的捕获方面具有广阔的应用前景。
本发明所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，以废弃桉木木粉为原料，采用微量活化剂KOH调控的策略，通过定点一步活化法合成了一种具有可控孔隙率，高比表面积及高孔体积的木质基多孔碳材料。以废弃生物质为碳源，具有成本低廉、可持续再生的明显优势。采用定点一步活化策略，步骤简单，设备要求低，从另一方面也降低了生产成本。
附图说明
图1为具体实施方式一方法制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的SEM照片；
图2为具体实施方式一方法制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的高倍率的SEM照片；
图3为具体实施方式一方法制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的TEM照片；
图4为具体实施方式一方法制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的N2吸脱附等温线；
图5为具体实施方式一方法制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的微孔孔径分布曲线；
图6为具体实施方式一方法制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的介孔孔径分布曲线；
图7为具体实施方式一方法制备的制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的XRD谱图；
图8为具体实施方式一方法制备的制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的红外光谱对比图；
图9为具体实施方式一方法制备的制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的在0℃,1atm下的CO2吸附等温线；
图10为具体实施方式一方法制备的制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的在25℃，1atm下的CO2吸附等温线；
图11为具体实施方式一方法制备的制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的在0℃下的CO2吸附循环性能柱状图；
图12为为具体实施方式一方法制备的制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的在25℃下的CO2吸附循环性能柱状图。
具体实施方式
具体实施方式一：
一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、称取一定量的桉木木粉于三口瓶中，加入脱木素溶剂，加热到110℃，恒温下搅拌6h，将混合物冷却至室温待用；
步骤2、将步骤1得到的混合物中加入丙酮溶剂搅拌6h，随后过滤掉丙酮溶剂并用蒸馏水洗涤后，在60℃下真空干燥24h，得到脱木素木粉；
步骤3、将步骤2得到的脱木素木粉中加入活化剂，混合均匀后，加入蒸馏水搅拌均匀后，在60℃下烘干24h，得到活化后的木粉；
步骤4、将步骤3得到的活化后的木粉在气体保护下于管式炉中加热至700℃，并保持1h，冷却后用盐酸溶液及蒸馏水洗涤后，在60℃下干燥24h，得到一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中脱木素溶剂的制备方法为在无水情况下，按照摩尔比为1：1～15的比例称量氯化胆碱、乳酸，将氯化胆碱溶解在乳酸溶剂里，70℃加热1～3h，得到脱木素溶剂。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中桉木木粉与脱木素溶剂的质量比为1:10。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤2中混合物和丙酮溶剂的体积比为1:3。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中所述的活化剂为KOH。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中脱木素木粉和活化剂KOH的质量比为7:1，脱木素木粉和蒸馏水的料液比为1:5g/ml。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中保护气体为氮气或氩气。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中管式炉的升温速度为10℃/min。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中盐酸溶液的浓度为0.1M。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，制备的用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的扫描电镜照片如图1和图2所示，TEM照片如图3所示，从图1和图2能够看出，木材本身天然的分级多孔结构被保留，可以明显的观察到木材的导管和孔道，从图3能够看出在产物表面出现大量孔径尺寸分布在0.5-3nm的微孔，推断此时纤维素中游离羟基与KOH恰好反应完全，并几乎没有出现微孔坍塌出现介孔的现象。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，制备的用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的N2吸脱附等温线如图4所示，从图4中能够看出，该等温线显示出ⅰ型等温线的特征，这意味着主要是微孔存在于样品中。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，制备的用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的微孔孔径分布曲线如图5所示，由图可以看出，孔径尺寸范围分布在0.6-1.4nm，且主要峰值孔径集中在0.7及0.8nm，结合CO2动力学尺寸，该峰值孔径下最适合CO2气体吸附。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，制备的用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的介孔孔径分布曲线如图6所示，从图6能够看出孔径尺寸主要分布在2-3nm，但含量明显少于微孔，该结果与N2吸脱附等温线结果一致。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的XRD谱图如图7所示，从图7能够看出，XRD谱图中在23°和43.5°处显示出衍射峰，分别归属于石墨(无定形碳)的(002)和(101)晶格面，表明在多孔碳制备的过程中没有涉及晶体相变。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的红外谱对比图如图8所示，光谱中3400cm-1的宽带吸收峰归属为O-H振动。与桉木相比，脱木素桉木的O-H吸收带强度显著增加，这意味着桉木中的-OH活性位点在脱木素处理后充分暴露。经微量活化剂KOH定点活化后得到的木质基多孔碳的O-H吸收带强度急剧减弱，表明该活性位点的-OH在经历C-O-K变化后以CO2的形式从体系中逸出。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，制备的所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料在0℃下的CO2吸附等温线如图9所示，25℃下的CO2吸附等温线如图10所示，在0℃下的CO2吸附循环性能柱状图如图11所示，在25℃下的CO2吸附循环性能柱状图如图12所示，从图9和图10能够看出，在0℃和25℃下分别展现出5.21和3.54mmol g-1的优异CO2吸附能力，这主要归因于其主要峰值孔径集中在0.7及0.8nm适合于CO2的吸附；从图11和图12所示，所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料在0℃和25℃的吸附温度下对样品进行了连续10次的吸附-解吸测量，在10次循环后吸附性能保持率分别为97.6％和98.9％，表现出优异的CO2循环可逆能力。
具体实施方式二：
一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、称取一定量的桉木木粉于三口瓶中，加入脱木素溶剂，加热到120℃，恒温下搅拌4h，将混合物冷却至室温待用；
步骤2、将步骤1得到的混合物中加入丙酮溶剂搅拌4h，随后过滤掉丙酮溶剂并用蒸馏水洗涤后，在50℃下真空干燥24h，得到脱木素木粉；
步骤3、将步骤2得到的脱木素木粉中加入活化剂，混合均匀后，加入蒸馏水搅拌均匀后，在50℃下烘干30h，得到活化后的木粉；
步骤4、将步骤3得到的活化后的木粉在气体保护下于管式炉中加热至900℃，并保持1h，冷却后用盐酸溶液洗涤及蒸馏水洗涤后，在50℃下干燥24h，得到一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中脱木素溶剂的制备方法为在无水情况下，按照摩尔比为1：15的比例称量氯化胆碱、乳酸，将氯化胆碱溶解在乳酸溶剂里，70℃加热1h，得到脱木素溶剂。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中桉木木粉与脱木素溶剂的质量比为1:15。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤2中混合物和丙酮溶剂的体积比为1:5。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中所述的活化剂为ZnCl2。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中脱木素木粉和活化剂KOH的质量比为10:1，脱木素木粉和蒸馏水的料液比为1:5g/ml。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中保护气体为氮气或氩气。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中管式炉的升温速度为5℃/min。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中盐酸溶液的浓度为0.1M。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，采用微量KOH调控通过定点活化方法成功制备了具有可控形貌及多级孔隙结构的木质基多孔碳材料。相比于传统活化方法，本实施方式通过一步定点活化策略制备木质基多孔碳材料，所采用的KOH活化剂用量仅为传统活化剂用量的1/6至1/10，即可通过微量活化剂调控木质基碳材料的孔径结构与分布以实现CO2气体吸附材料的定向制备。该多孔碳材料具有与CO2动力学尺寸相适的主要峰值孔径，使得该材料应用于CO2吸附时，展出5.21mmol g-1(0℃，1atm)和3.54mmol g-1(25℃，1atm)的优异CO2吸附能力及优秀的循环可逆性。在制备木质基多孔碳材料的过程中，可通过调节活化剂KOH的用量来控制产物的孔隙率及形貌结构的方法，实现了木质基多孔碳材料的可控制备及针对CO2吸附材料的定向应用，这意味着该方法在温室气体吸附、CO2气体的捕获方面具有广阔的应用前景。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，以废弃桉木木粉为原料，采用微量活化剂KOH调控的策略，通过定点一步活化法合成了一种具有可控孔隙率，高比表面积及高孔体积的木质基多孔碳材料。以废弃生物质为碳源，具有成本低廉、可持续再生的明显优势。采用定点一步活化策略，步骤简单，设备要求低，从另一方面也降低了生产成本。
具体实施方式三：
一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、称取一定量的桉木木粉于三口瓶中，加入脱木素溶剂，加热到90℃，恒温下搅拌8h，将混合物冷却至室温待用；
步骤2、将步骤1得到的混合物中加入丙酮溶剂搅拌8h，随后过滤掉丙酮溶剂并用蒸馏水洗涤后，在70℃下真空干燥36h，得到脱木素木粉；
步骤3、将步骤2得到的脱木素木粉中加入活化剂，混合均匀后，加入蒸馏水搅拌均匀后，在50℃下烘干36h，得到活化后的木粉；
步骤4、将步骤3得到的活化后的木粉在气体保护下于管式炉中加热至500℃，并保持3h，冷却后用盐酸溶液洗涤及蒸馏水洗涤后，在50℃下干燥36h，得到一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中脱木素溶剂的制备方法为在无水情况下，按照摩尔比为1：5的比例称量氯化胆碱、乳酸，将氯化胆碱溶解在乳酸溶剂里，70℃加热3h，得到脱木素溶剂。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中桉木木粉与脱木素溶剂的质量比为1:6。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤2中混合物和丙酮溶剂的体积比为1:3。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中所述的活化剂为H3PO4。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中脱木素木粉和活化剂KOH的质量比为10:1，脱木素木粉和蒸馏水的料液比为1:4g/ml。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中保护气体为氮气或氩气。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中管式炉的升温速度为15℃/min。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中盐酸溶液的浓度为0.1M。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，采用微量KOH调控通过定点活化方法成功制备了具有可控形貌及多级孔隙结构的木质基多孔碳材料。相比于传统活化方法，本实施方式通过一步定点活化策略制备木质基多孔碳材料，所采用的KOH活化剂用量仅为传统活化剂用量的1/6至1/10，即可通过微量活化剂调控木质基碳材料的孔径结构与分布以实现CO2气体吸附材料的定向制备。该多孔碳材料具有与CO2动力学尺寸相适的主要峰值孔径，使得该材料应用于CO2吸附时，展出5.21mmol g-1(0℃，1atm)和3.54mmol g-1(25℃，1atm)的优异CO2吸附能力及优秀的循环可逆性。在制备木质基多孔碳材料的过程中，可通过调节活化剂KOH的用量来控制产物的孔隙率及形貌结构的方法，实现了木质基多孔碳材料的可控制备及针对CO2吸附材料的定向应用，这意味着该方法在温室气体吸附、CO2气体的捕获方面具有广阔的应用前景。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，以废弃桉木木粉为原料，采用微量活化剂KOH调控的策略，通过定点一步活化法合成了一种具有可控孔隙率，高比表面积及高孔体积的木质基多孔碳材料。以废弃生物质为碳源，具有成本低廉、可持续再生的明显优势。采用定点一步活化策略，步骤简单，设备要求低，从另一方面也降低了生产成本。
具体实施方式四：
一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、称取一定量的桉木木粉于三口瓶中，加入脱木素溶剂，加热到90～120℃，恒温下搅拌4～8h，将混合物冷却至室温待用；
步骤2、将步骤1得到的混合物中加入丙酮溶剂搅拌4～8h，随后过滤掉丙酮溶剂并用蒸馏水洗涤后，在50～70℃下真空干燥24～36h，得到脱木素木粉；
步骤3、将步骤2得到的脱木素木粉中加入活化剂，混合均匀后，加入蒸馏水搅拌均匀后，在50～70℃下烘干24～36h，得到活化后的木粉；
步骤4、将步骤3得到的活化后的木粉在气体保护下于管式炉中加热至500～900℃，并保持1～3h，冷却后用盐酸溶液及蒸馏水洗涤后，在50～70℃下干燥24～36h，得到一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，采用微量KOH调控通过定点活化方法成功制备了具有可控形貌及多级孔隙结构的木质基多孔碳材料。相比于传统活化方法，本实施方式通过一步定点活化策略制备木质基多孔碳材料，所采用的KOH活化剂用量仅为传统活化剂用量的1/6至1/10，即可通过微量活化剂调控木质基碳材料的孔径结构与分布以实现CO2气体吸附材料的定向制备。该多孔碳材料具有与CO2动力学尺寸相适的主要峰值孔径，使得该材料应用于CO2吸附时，展出5.21mmol g-1(0℃，1atm)和3.54mmol g-1(25℃，1atm)的优异CO2吸附能力及优秀的循环可逆性。在制备木质基多孔碳材料的过程中，可通过调节活化剂KOH的用量来控制产物的孔隙率及形貌结构的方法，实现了木质基多孔碳材料的可控制备及针对CO2吸附材料的定向应用，这意味着该方法在温室气体吸附、CO2气体的捕获方面具有广阔的应用前景。
本实施方式所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，以废弃桉木木粉为原料，采用微量活化剂KOH调控的策略，通过定点一步活化法合成了一种具有可控孔隙率，高比表面积及高孔体积的木质基多孔碳材料。以废弃生物质为碳源，具有成本低廉、可持续再生的明显优势。采用定点一步活化策略，步骤简单，设备要求低，从另一方面也降低了生产成本。
具体实施方式五：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中脱木素溶剂的制备方法为在无水情况下，按照摩尔比为1：1～15的比例称量氯化胆碱、乳酸，将氯化胆碱溶解在乳酸溶剂里，70℃加热1～3h，得到脱木素溶剂。
具体实施方式六：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤1中桉木木粉与脱木素溶剂的质量比为1:1～15。
具体实施方式七：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤2中混合物和丙酮溶剂的体积比为1:3～5。
具体实施方式八：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中所述的活化剂为KOH、NaOH、ZnCl2、H3PO4中的一种。
具体实施方式九：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤3中脱木素木粉和活化剂KOH的质量比为1～10:1，脱木素木粉和蒸馏水的料液比为1:2～5g/ml。
具体实施方式十：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中保护气体为氮气或氩气。
具体实施方式十一：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中管式炉的升温速度为5～15℃/min。
具体实施方式十二：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，步骤4中盐酸溶液的浓度为0.1M。
具体实施方式十三：
根据具体实施方式四所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法制备的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料，在25℃，1atm下，CO2吸附性能达到97％以上。

Claims (10)

1.一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、称取一定量的桉木木粉于三口瓶中，加入脱木素溶剂，加热到90～120℃，恒温下搅拌4～8h，将混合物冷却至室温待用；
步骤2、将步骤1得到的混合物中加入丙酮溶剂搅拌4～8h，随后过滤掉丙酮溶剂并用蒸馏水洗涤后，在50～70℃下真空干燥24～36h，得到脱木素木粉；
步骤3、将步骤2得到的脱木素木粉中加入活化剂，混合均匀后，加入蒸馏水搅拌均匀后，在50～70℃下烘干24～36h，得到活化后的木粉；
步骤4、将步骤3得到的活化后的木粉在气体保护下于管式炉中加热至500～900℃，并保持1～3h，冷却后用盐酸溶液及蒸馏水洗涤后，在50～70℃下干燥24～36h，得到一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤1中脱木素溶剂的制备方法为在无水情况下，按照摩尔比为1：1～15的比例称量氯化胆碱、乳酸，将氯化胆碱溶解在乳酸溶剂里，70℃加热1～3h，得到脱木素溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤1中桉木木粉与脱木素溶剂的质量比为1:1～15。
4.根据权利要求3所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤2中混合物和丙酮溶剂的体积比为1:3～5。
5.根据权利要求4所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤3中所述的活化剂为KOH、NaOH、ZnCl2、H3PO4中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤3中脱木素木粉和活化剂KOH的质量比为1～10:1，脱木素木粉和蒸馏水的料液比为1:2～5g/ml。
7.根据权利要求6所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤4中保护气体为氮气或氩气。
8.根据权利要求7所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤4中管式炉的升温速度为5～15℃/min。
9.根据权利要求8所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤4中盐酸溶液的浓度为0.1M。
10.一种权利要求1-9之一所述的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料的制备方法制备的一种用于CO2吸附的木质基多孔碳材料，其特征在于：在25℃，1atm下，CO2吸附性能达到97％以上。
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