姜 靓，王 静

(1.济宁医学院 生物纳米技术与医学工程研究所，山东 济宁 276067；2．济宁学院 物理与信息工程系，山东 曲阜 273155)

生物质是指利用光合作用形成的生物有机体，包括植物、动物和微生物。生物质属于可再生资源，在自然界中存在广泛，对其进行合理利用是实现可持续发展的重要途径。当前我国对以农业废弃物为代表的生物质主要采用焚烧掩埋等方式进行处理，不仅浪费了资源还造成了严重的环境污染[1]。由于生物质含有丰富的碳元素，且成本较低，将生物质在高温下进行脱氢脱氧处理制备得到碳材料是生物质利用的一种有效途径[2]。近年来利用生物质结构的多样性制备得到各种结构的生物质纳米碳材料，这种生物质纳米碳材料在电化学储能、水处理等领域得到了广泛的应用[3-4]。

1 生物质碳材料的制备方法

1.1 直接碳化法

直接碳化法是在氮气或氩气等惰性气氛下直接将生物质进行高温处理，通过高温处理去除生物质原料中的非碳元素，在高温条件下碳原子富集形成碳材料。生物质直接碳化得到的碳材料由于缺乏活化剂的活化作用，比表面积较低。针对这个问题，可以利用生物质种类结构的多样性，选用富含活化剂元素的生物质为原料直接进行碳化，得到高比表面积的纳米碳材料。纳和钙等元素在高温下对碳原子有刻蚀作用，可以在碳骨架中形成多孔结构，Encarnación等人利用海藻中富含海藻酸钠等成分的特点，利用钠原子的化学活化作用，在高温下直接碳化海藻制备得到比表面积高达1307m2/g活性炭，实现了低成本的高比表面积活性炭的制备[5]。……