【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電極材料領域，具體涉及一種雞軟骨基碳材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、生物材料總是具有復雜的結構和組成，具有無毒、無污染、來源廣、成本低、可再生、含碳量高和生物相容性良好等特點。使得它們在碳材料中具有適當的天然特性，這是無法通過人工合成來實現的。目前較多的生物基來源大多為植物類和一些動物皮毛，已有研究表明使用生物材料如豬硬骨、墨魚骨等制作碳材料能獲得具有良好電化學性能的碳材料。
2、雞軟骨是雞肉加工產業中的副產物，它雞軟骨本身具有較高的碳含量，且富含膠原蛋白、硫酸軟骨素等有機成分，這使得它在制備碳材料時能夠提供豐富的碳源，有利于形成高質量的碳材料。然而，盡管雞軟骨具有這些潛在的優點，但目前利用其制備良好電化學性能碳材料的方法仍然有待探索和完善。目前，雞軟骨的利用多集中在食品加工領域，如制作雞軟骨小零食等，在碳材料領域，其開發利用較少，大量的雞軟骨資源被浪費，沒有實現其潛在的高附加值轉化。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種雞軟骨基碳材料，以雞軟骨為原料制備碳材料，因為軟骨組織中不僅含有大量碳源，還天然含有一定量的氮源，和少量金屬元素，在碳化過程得以保留，能提高碳材料在電化學上的性能。用該原料制作生物基碳材料不僅成本低，且無污染。
2、所述雞軟骨基碳材料的制備方法，包括如下步驟：
3、(1)將雞軟骨組織用水和乙醇清洗后烘干，得到干燥的動物軟骨組織。
4、其中：使用乙醇反復清洗三次以上，烘干時在烘箱中80℃保持24h
5、(2)將干燥后的軟骨組織放入粉碎機粉碎后得到粉末，放于瓷盅，置于管式爐中預碳化60min，研磨。
6、其中：所述預碳化溫度為300℃，升溫速率為5℃/min。
7、(3)將步驟(2)得到的材料與koh飽和溶液混合浸泡，烘干備用
8、其中：koh與步驟(2)得到的材料質量比為2：1，浸泡時間為12h。
9、(4)將步驟(3)得到的材料碳化后，蒸餾水反復清洗抽濾至中性，烘干備用，制得jrg。
10、其中：碳化溫度設置為400～600℃，碳化時間為120min，升溫速率為10℃/min。碳化的升溫速率高于預碳化的升溫速率。
11、(5)將jrg、苯胺(an)、分析純硫酸、過硫酸銨混合，8℃下攪拌反應6h。
12、其中:an：jrg：過硫酸銨的質量比分別為3-6:1:10；分析純硫酸、過硫酸銨用量比為80ml:10g。
13、(6)將反應得到產物和適量蒸餾水混合，冷卻后抽濾，蒸餾水洗滌至ph中性，烘干，得到產物。
14、將上述雞軟骨基碳材料應用于制作電極。所述電極可應用于制備電容器。
15、與現有技術相比，本申請的有益效果為：
16、1、本專利技術使用雞軟骨組織作為原材料制備碳材料，實現雞軟骨這一廉價且豐富的資源的高附加值利用。此外，雞軟骨富含膠原蛋白、硫酸軟骨素等有機成分，在碳化、活化等過程中可以形成獨特的碳結構，有助于提高碳材料的電化學性能。
17、2、本專利技術通過預碳化、活化、碳化以及復合聚苯胺等工藝，并對工藝過程進行優化，制備出具有特殊結構和性能的碳材料，制備反應條件相對溫和，操作簡便，屬于環境友好工藝路線。
18、3、可以在電化學領域方面應用，其電化學性能測試中，表現出更高的比電容和快速的充放電性能，為電容器電極材料的發展提供新的選擇。
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1.一種雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述預碳化的溫度為300℃，時間為60min，升溫速率為5℃/min。
3.根據權利要求1中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述堿浸具體步驟為：在堿液中浸泡12h，過濾，干燥；所述堿液是KOH飽和溶液，KOH、步驟(2)得到的材料的質量比為2：1。
4.根據權利要求1中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述碳化的溫度為400-600℃，時間為120min，升溫速率為10℃/min。
5.根據權利要求1中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述苯胺改性具體步驟為：將步驟(3)得到的材料與苯胺、分析純硫酸、過硫酸銨混合攪拌反應。
6.根據權利要求5中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述苯胺、步驟(3)得到的材料、過硫酸銨的質量比3-6:1:10；
7.根據權利要求5中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述攪拌反應溫度為8℃，時間為6h。
9.一種根據權利要求8所述的雞軟骨基碳材料在電極制備中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述預碳化的溫度為300℃，時間為60min，升溫速率為5℃/min。
3.根據權利要求1中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述堿浸具體步驟為：在堿液中浸泡12h，過濾，干燥；所述堿液是koh飽和溶液，koh、步驟(2)得到的材料的質量比為2：1。
4.根據權利要求1中所述雞軟骨基碳材料的制備方法，其特征在于，所述碳化的溫度為400-600℃，時間為120min，升溫速率為10℃/min。
【專利技術屬性】
技術研發人員：任慶功，賀高韻，薛怡陽，王沈怡，劉璐，張靜，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：
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