掺N、S综纤维素基水热炭的制备及其表征1)

陈雪琦 郭明辉 徐靖焓 陈威林 朴宣兆 李滨

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

掺N、S综纤维素基水热炭的制备及其表征1)

陈雪琦 郭明辉 徐靖焓 陈威林 朴宣兆 李滨

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

为了得到一种具有较高比表面积且掺杂N、S元素的新型碳材料，且为这种碳材料的应用提供一定的数据支持，以杨木木粉制得的综纤维素为原料，以氨水和正硅酸乙酯反应制得的纳米SiO2为模板剂，L-半胱氨酸作为N、S元素的来源，采用水热炭化法在一定温度下制得了水热炭材料，并在氮气气氛下对其进行烧结处理。通过SEM、能谱分析、XPS、TG-DTG等测试方法对其进行表征，结果表明，本实验制得最终产物含有N、S元素，其质量分数分别为17.07%和1.81%，比表面积为220 m2/g，较参照样具有显著提高，并显示出良好的热稳定性。

水热炭；综纤维素；水热法；模板剂；N、S掺杂

杨木作为我国人工速生林产出的主要材种，年生长期长、生长速度快、环境适应性强，可以说是一种来源广泛、价格低廉的木质资源。在提倡低碳经济的大环境下，是制备各种生物质基碳材料的优质原料，具有较高的研究价值。

二氧化硅一直以来广泛应用于制造玻璃、光学元件、涂料、化妆品、建筑材料等领域。随着科技发展，二氧化硅的应用也开始向纳米级发展，纳米级二氧化硅颗粒可作为模板剂制备高比表面积碳材料[1-2]。

水热法制备碳材料因其操作相对简单、制备过程对环境污染小、产物性能优越等优势，成为目前生物质基碳材料制备技术的重要组成部分，在很多方面得到了广泛关注[3-8]。……