本發明屬于活性炭制備技術領域，具體涉及一種高導電性活性炭的制備方法。

背景技術：

活性炭因其具有比表面積高、孔隙結構發達、化學穩定性好、吸附能力強等優異性能被廣泛用于化工工業、水處理、催化劑、催化劑載體、食品加工等領域。目前制備活性炭的原料多種多樣，主要由煤、木材、石油及生物質等材料。

目前制備活性炭常用的方法有物理活化法、化學活化法或物理活化與化學活化結合的方法。物理活化法中常用活化氣體是水蒸氣、二氧化碳以及它們的混合氣體，即將炭化后的碳材料與活化氣體進行反應以形成孔隙的工藝。化學活化法是將各種含碳原料與化學藥品均勻混合或浸漬后，在適合的溫度下，經過炭化、活化與回收化學藥品等過程制取活性炭的一種方法。所用的化學活化劑一般是氯化鋅、磷酸或堿。物理活化與化學活化結合法是指將含碳原料先進行炭化、化學活化后，再進行氣體活化進一步擴孔。

活性炭雖然具有高比表面積和發達的孔隙結構等特性，然而由于活性炭的導電性較低，將活性炭用于電容器中，在使用時需要加入高導電性物質，如石墨、炭黑或碳纖維等，或將活性炭與石墨烯、碳納米管等高導電性物質復合等。而這些導電性高的材料，如石墨、炭黑或碳纖維等，在電極中的唯一作用是增加活性炭的導電性，降低電極內阻，由于該些材料比表面積很小，對整個電極儲能幾乎沒有作用。導電材料的添加量一般為電極質量的10％-20％，因此導電性材料的加入降低了電容器的性能。

技術實現要素：

本發明的目的在于為了克服現有技術的不足而提供一種高導電性活性炭的制備方法。本發明以木屑為原料，將木屑先浸泡在醋酸銅乙醇飽和溶液中，去除浸泡后的木屑先進行高溫碳化處理，再將碳化后的物料用水-鹽酸-雙氧水體系進行浸泡去除銅，再將去除銅后的物料再用氯化鋅進行高溫活化處理，活化后的物料進行酸洗、水洗后得到高導電性的活性炭。本發明制備的活性炭不僅具有較高的比表面積，比表面積達到1420-1780m2/g，且本發明得到的活性炭具有高導電性，其電導率達到800-1000S/m。

為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案為：

一種高導電性活性炭的制備方法，包括以下步驟：

步驟(1)：將木屑浸泡在醋酸銅乙醇飽和溶液中4-7天，浸泡完畢后，取出木屑，得到物料一；

步驟(2)：將步驟(1)得到的物料一置于高溫爐中，在惰性氣氛下于800-950℃下碳化0.5-2h；得到物料二；

步驟(3)：將步驟(2)得到的物料二用水-鹽酸-雙氧水體系浸泡5-8h去除銅，并用水清洗后進行干燥；其中水、鹽酸和雙氧水的體積比為4-5:3-2:1；得到物料三；

步驟(4)：將步驟(3)得到的物料三與氯化鋅溶液混合，其中物料三與氯化鋅的質量比為1:3-4；并將混合后的物料于80-100℃下干燥1-3h；再將干燥后的物料置于高溫爐中，在惰性氣氛下于750-950℃下高溫活化處理0.5-3h；得到物料四；

步驟(5)：將步驟(4)得到的物料四用酸洗、在用水洗至中性，干燥后得到高導電性的活性炭。

本發明提供的一種高導電性活性炭的制備方法的進一步優選方案為：

其中，步驟(1)中木屑浸泡在醋酸銅乙醇飽和溶液中的時間優選為6-7天；其中木屑與醋酸銅乙醇飽和溶液的用量優選為1g木屑采用1-3mL的醋酸銅乙醇飽和溶液。

其中，步驟(2)中碳化溫度優選為850-900℃，碳化時間優選為1-1.5h。

其中，步驟(3)中物料二用水-鹽酸-雙氧水體系浸泡時間優選為6-7h；其中水、鹽酸和雙氧水的體積比優選為4:3:1。

其中，步驟(4)中物料三與氯化鋅的質量比優選為1:4；高溫活化的溫度優選為800-900℃，高溫活化的時間優選為1-2h。

其中，步驟(5)中酸洗為：向物料四中加入濃度為1-3M的鹽酸溶液，在常溫下先處理1-2h，再于60-80℃下加熱攪拌處理5-10min。

其中，本發明中的惰性氣氛為氮氣、氬氣或氮氣與氬氣的混合氣氛。

本發明提出的一種高導電性活性炭的制備方法，與現有技術相比，有益效果為：本發明制備的活性炭不僅具有較高的比表面積，比表面積達到1420-1780m2/g，且本發明得到的活性炭具有高導電性，其電導率達到800-1000S/m。

具體實施方式

實施例1

步驟(1)：將木屑浸泡在醋酸銅乙醇飽和溶液中4天，浸泡完畢后，取出木屑，得到物料一；

步驟(2)：將步驟(1)得到的物料一置于高溫爐中，在氮氣氣氛下于800℃下碳化0.5h；得到物料二；

步驟(3)：將步驟(2)得到的物料二用水-鹽酸-雙氧水體系浸泡5h去除銅，并用水清洗后進行干燥；其中水、鹽酸和雙氧水的體積比為4:2:1；得到物料三；

步驟(4)：將步驟(3)得到的物料三與氯化鋅溶液混合，其中物料三與氯化鋅的質量比為1:3；并將混合后的物料于80℃下干燥3h；再將干燥后的物料置于高溫爐中，在惰性氣氛下于750℃下高溫活化處理0.5h；得到物料四；

步驟(5)：向物料四中加入濃度為1M的鹽酸溶液，在常溫下先處理1h，再于60℃下加熱攪拌處理5min；再用水洗至中性，干燥后得到高導電性的活性炭。

實施例2

步驟(1)：將木屑浸泡在醋酸銅乙醇飽和溶液中5天，浸泡完畢后，取出木屑，得到物料一；

步驟(2)：將步驟(1)得到的物料一置于高溫爐中，在氮氣氣氛下于850℃下碳化1h；得到物料二；

步驟(3)：將步驟(2)得到的物料二用水-鹽酸-雙氧水體系浸泡6h去除銅，并用水清洗后進行干燥；其中水、鹽酸和雙氧水的體積比為4:3:1；得到物料三；

步驟(4)：將步驟(3)得到的物料三與氯化鋅溶液混合，其中物料三與氯化鋅的質量比為1:4；并將混合后的物料于80℃下干燥2h；再將干燥后的物料置于高溫爐中，在惰性氣氛下于800℃下高溫活化處理1h；得到物料四；

步驟(5)：向物料四中加入濃度為2M的鹽酸溶液，在常溫下先處理1h，再于60℃下加熱攪拌處理5min；再用水洗至中性，干燥后得到高導電性的活性炭。

實施例3

步驟(1)：將木屑浸泡在醋酸銅乙醇飽和溶液中6天，浸泡完畢后，取出木屑，得到物料一；

步驟(2)：將步驟(1)得到的物料一置于高溫爐中，在氮氣氣氛下于900℃下碳化1.5h；得到物料二；

步驟(3)：將步驟(2)得到的物料二用水-鹽酸-雙氧水體系浸泡6h去除銅，并用水清洗后進行干燥；其中水、鹽酸和雙氧水的體積比為4:3:1；得到物料三；

步驟(4)：將步驟(3)得到的物料三與氯化鋅溶液混合，其中物料三與氯化鋅的質量比為1:4；并將混合后的物料于80℃下干燥1.5h；再將干燥后的物料置于高溫爐中，在氮氣氣氛下于900℃下高溫活化處理2h；得到物料四；

步驟(5)：向物料四中加入濃度為2M的鹽酸溶液，在常溫下先處理1h，再于60℃下加熱攪拌處理5min；再用水洗至中性，干燥后得到高導電性的活性炭。

實施例4

步驟(1)：將木屑浸泡在醋酸銅乙醇飽和溶液中7天，浸泡完畢后，取出木屑，得到物料一；

步驟(2)：將步驟(1)得到的物料一置于高溫爐中，在氬氣氣氛下于950℃下碳化2h；得到物料二；

步驟(3)：將步驟(2)得到的物料二用水-鹽酸-雙氧水體系浸泡8h去除銅，并用水清洗后進行干燥；其中水、鹽酸和雙氧水的體積比為5:3:1；得到物料三；

步驟(4)：將步驟(3)得到的物料三與氯化鋅溶液混合，其中物料三與氯化鋅的質量比為1:4；并將混合后的物料于100℃下干燥1h；再將干燥后的物料置于高溫爐中，在氬氣氣氛下于950℃下高溫活化處理2h；得到物料四；

步驟(5)：向物料四中加入濃度為2M的鹽酸溶液，在常溫下先處理1h，再于80℃下加熱攪拌處理5min；再用水洗至中性，干燥后得到高導電性的活性炭。

本發明的具體實施方式中未涉及的說明屬于本領域公知技術，可參考公知技術加以實施。

本發明經反復試驗驗證，取得了滿意的試用效果。

本發明的實施方式不限于上述實施例，在不脫離本發明宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本發明的保護范圍之內。