一种利用γ射线制备无序多孔材料的方法技术

一种利用γ射线制备无序多孔材料的方法，它涉及一种无序多孔材料的制备方法。本发明专利技术要解决现有方法技术实现室温条件下三聚氰胺与苯甲醛的进行交联，导致加工工艺苛刻的问题。方法：一、首先将苯甲醛、氨水和三聚氰胺混匀，然后在加速电压和γ射线辐射源下辐照，得到反应混合液；二、反应混合液采经洗涤、超声分散、离心分离和干燥，即得到无序多孔材料。本发明专利技术优点：放射性同位素60Co为辐射源，使其三聚氰胺与苯甲醛成功的实现了交联，改善此种材料的热稳定性和加工工艺，保留了原有的孔道无序、孔道形状不规则、孔径大小分布范围宽的特点，提高了这种无序多孔材料的性能，尤其是热稳定性。本发明专利技术用于制备无序多孔材料——三聚氰胺/苯甲醛。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，它涉及一种无序多孔材料的制备方法。本专利技术要解决现有方法技术实现室温条件下三聚氰胺与苯甲醛的进行交联，导致加工工艺苛刻的问题。方法：一、首先将苯甲醛、氨水和三聚氰胺混匀，然后在加速电压和γ射线辐射源下辐照，得到反应混合液；二、反应混合液采经洗涤、超声分散、离心分离和干燥，即得到无序多孔材料。本专利技术优点：放射性同位素60Co为辐射源，使其三聚氰胺与苯甲醛成功的实现了交联，改善此种材料的热稳定性和加工工艺，保留了原有的孔道无序、孔道形状不规则、孔径大小分布范围宽的特点，提高了这种无序多孔材料的性能，尤其是热稳定性。本专利技术用于制备无序多孔材料——三聚氰胺/苯甲醛。【专利说明】一种利用Y射线制备无序多孔材料的方法
本专利技术涉及一种无序多孔材料的制备方法。
技术介绍
结构新颖、性能优异的碳纳米管的发现丰富了人们对碳的价键及构型的认识，在世界范围内掀起了碳材料研究热潮，不同结构及形貌的新型碳材料相继合成出来，如纳米葱、纳米锥和石墨烯等，将材料的研究带入了纳米时代。作为近几年来碳材料家族中的热点之一，碳球具有比表面积大、孔隙率高、热稳定和化学稳定好、阻尼性好等优异的性能。因此在催化剂载体、燃料电池、储氢材料、锂离子电极材料等方面得到了广泛的应用。然而作为碳球的原材料，也随着碳球一步步的发展起来，从最初的葡萄糖、鹿糖到后来的苯酹、间苯二酚再到如今的三聚氰胺。三聚氰胺，一种三嗪类含氮杂环有机化合物，含氮量极高，特殊的化学结构，近几年来成为合成各类树脂及碳材料的新型材料。三聚氰胺/甲醛树脂、三聚氰胺/甲醛树脂球、三聚氰胺/乙二醛涂布材料的发展无一不证实了这一点。但是现有方法技术实现室温条件下三聚氰胺与苯甲醛的进行交联，导致加工工艺苛刻的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决现有方法技术实现室温条件下三聚氰胺与苯甲醛的进行交联，导致加工工艺苛刻的问题，而提供一种利用Y射线制备无序多孔材料的方法。 一种利用Y射线制备无序多孔材料的方法，具体是按以下步骤完成的:一、将苯甲醛和质量分数为25%的氨水加入到去离子水中，室温下搅拌30min~60min，然后加入三聚氰胺，继续搅拌至混合均匀，然后转移至在Y射线辐射源下，在加速电压为300KeV和Y射线辐射源下辐照时间IOmin~30min，辐照剂量为8GY~12GY，得到反应混合液；步骤一中所述的Y射线辐射源中辐射源为放射性同位素6°Co;二、将步骤一得到的反应混合液采用去离子水洗涤2~3次，再用乙醇洗涤I~2次，然后超声分散至均匀，再在5000~8000r/min条件下离心分离，分离得到的固体放置在温度为60~90°C烘箱中干燥8h~12h，即得到无序多孔材料；步骤一中所述的苯甲醛与去离子水的体积比1: (I~4);步骤一中所述的质量分数为25%的氨水与去离子水的体积比3: (20~120)；步骤一中所述的三聚氰胺和苯甲醛的摩尔比为1: (8~15)。本专利技术优点:本专利技术利用了 Y射线辐射的方法成功的在室温条件下制备出了交联的无序多孔碳材料，其中以放射性同位素6tlCo为辐射源，使其三聚氰胺与苯甲醛成功的实现了交联，改善此种材料的热稳定性和加工工艺，保留了原有的孔道无序、孔道形状不规贝U、孔径大小分布范围宽的特点，提高了这种无序多孔材料的性能，尤其是热稳定性。因此由本专利技术制得的无序多孔材料将会在在色谱分析、水的净化、催化剂方面得到了极其广泛的应用。本专利技术制备的无序多孔材料的在大分子吸附、储能材料、电极材料、催化剂载体等方面都会有极大的前景。【专利附图】【附图说明】图1是试验一制备的无序多孔材料的扫描电子显微镜(SEM)图；图2是试验二制备的黑色粉末的X射线衍射图(XRD)；图3是试验二制备的黑色粉末的傅里叶变换红外光谱(FTIR)图；图4是试验二制备的黑色粉末的氮气吸脱附(BET)图；图5是试验二制备的黑色粉末的氮气吸脱附(BET)孔体积与体积比图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:本实施方式是一种利用Y射线制备无序多孔材料的方法，具体是按以下步骤完成的:一、将苯甲醛和质量分数为25%的氨水加入到去离子水中，室温下搅拌30min~60min，然后加入三聚氰胺，继续搅拌至混合均匀，然后转移至在Y射线辐射源下，在加速电压为300KeV和Y射线辐射源下辐照时间IOmin~30min，辐照剂量为8GY~12GY，得到反应混合液；步骤一中所 述的Y射线辐射源中辐射源为放射性同位素6°Co;二、将步骤一得到的反应混合液采用去离子水洗涤2~3次，再用乙醇洗涤I~2次，然后超声分散至均匀，再在5000~8000r/min条件下离心分离，分离得到的固体放置在温度为60~90°C烘箱中干燥8h~12h，即得到无序多孔材料。本实施方式步骤一中所述的苯甲醛与去离子水的体积比1: (I~4)。本实施方式步骤一中所述的质量分数为25%的氨水与去离子水的体积比3: (20 ~120)。本实施方式步骤一中所述的三聚氰胺和苯甲醛的摩尔比为1: (8~15)。近20多年来，高能辐射技术在世界范围内发展迅猛，如β射线、Y射线，在工业上，可以用于聚乙烯交联、橡胶硫化等。近几年来，人们不断地致力于高能射线的研究，并成功地实现了 6°Co射线辐射引发活性自由基聚合反应，如苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的活性自由基聚合，以及聚丙烯表面的接枝聚合等。经过几年的发展，6tlCo射线辐射引发活性自由基聚合的研究增多，取得了一些有意义的成果。与其他的辐射相比，Y射线辐射在工艺上具有明显优点，产物纯度高；由于射线的辐射穿透能力强，可以穿透玻璃或其它材质的反应器，而紫外光则易被玻璃吸收；反应温度低，可以在室温或更低的温度下进行；生产能力大及节能环保等。本实施方式利用了 Y射线辐射的方法成功的在室温条件下制备出了交联的无序多孔碳材料，其中以放射性同位素6tlCo为辐射源，使其三聚氰胺与苯甲醛成功的实现了交联，改善此种材料的热稳定性和加工工艺，保留了原有的孔道无序、孔道形状不规则、孔径大小分布范围宽的特点，提高了这种无序多孔材料的性能，尤其是热稳定性。因此由本实施方式制得的无序多孔材料将会在在色谱分析、水的净化、催化剂方面得到了极其广泛的应用。【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一的不同点是:步骤一中所述的苯甲醛与去离子水的体积比1: (2~3)。其他与【具体实施方式】一相同。【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同点是:步骤一中所述的质量分数为25%的氨水与去离子水的体积比3: (50~100)。其他与【具体实施方式】一或二相同。【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同点是:步骤一中所述的三聚氰胺和苯甲醛的摩尔比为1: (10~13)。其他与【具体实施方式】一至三相同。【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同点是:步骤二中将步骤一得到的反应混合液采用去离子水洗涤2次，再采用乙醇洗涤I次，然后超声分散至均匀，再在6000~7500r/min条件下离心分离，分离得到的固体放置在温度为70~80°C烘箱中干燥9h~llh，即得到无序多孔材料。其他与【具体实施方式】一至四相同。采用下述试验验证本专利技术效果:试验一:一种利用Y射线制备无序多孔材料的方法，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用γ射线制备无序多孔材料的方法，其特征在于一种利用γ射线制备无序多孔材料的方法是按以下步骤完成的：一、将苯甲醛和质量分数为25％的氨水加入到去离子水中，室温下搅拌30min～60min，然后加入三聚氰胺，继续搅拌至混合均匀，然后转移至在γ射线辐射源下，在加速电压为300KeV和γ射线辐射源下辐照时间10min～30min，辐照剂量为8GY～12GY，得到反应混合液；步骤一中所述的γ射线辐射源中辐射源为放射性同位素60Co；二、将步骤一得到的反应混合液采用去离子水洗涤2～3次，再用乙醇洗涤1～2次，然后超声分散至均匀，再在5000～8000r/min条件下离心分离，分离得到的固体放置在温度为60～90℃烘箱中干燥8h～12h，即得到无序多孔材料；步骤一中所述的苯甲醛与去离子水的体积比1:(1～4)；步骤一中所述的质量分数为25％的氨水与去离子水的体积比3:(20～120)；步骤一中所述的三聚氰胺和苯甲醛的摩尔比为1:(8～15)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙立国，白英玮，曹倩娜，张艳红，汪成，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23