一种多孔碳材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种多孔碳材料的制备方法，所述碳材料组成成分为无定形碳元素，具有三级孔道；所述碳材料制备方法首先将碳酸钙与碱液混合搅拌处理，然后将过滤热处理得到的碳酸钙与水和糖类物质混合，搅拌并超声波处理后将混合物干燥，然后置于氮气气氛中化处理，最后将得到的物质与酸溶液混合处理，经过洗涤干燥得到碳材料。本发明专利技术方法不使用昂贵的有机添加物，操作步骤简单易行，生产成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多孔无机材料合成领域，具体地说是一种多孔碳材料的制备方法。
技术介绍
根据国际纯粹与应用化学联合会的分类，多孔材料可分为三大类：大孔材料（直接＞50nm）、介孔材料（２nm≤直接≤50nm）和微孔材料（直接＜2nm）。由于微孔材料和介孔材料在工业催化与分离等领域得到成功地应用，所以一直是研究和应用的热点。近年来，随着大孔材料在大分子催化、分离等领域弥补了以往小孔分子筛及介孔材料难以允许大分子进入孔道内部的缺点，以及其它一些物化特征所体现出的优势，逐渐吸引的研究者的目光，成为研究的热门领域。“利用SiO2欧泊制备高比表面积三维有序大孔碳”（南京航空航天大学学报，2005，37（5）:593-593）采用胶晶模板法制备三维有序大孔碳，制备步骤是：(1)先采用Stobber方法合成单分散SiO2胶体微球，再经过离心洗涤，乙醇分散，在常温常压下静置10～30天，将SiO2微球在重力作用下自组装成有序欧泊结构，然后在120℃下干燥12h。(2)再用蔗糖填充模板的空隙，以及重复碳化的过程，制备出大孔碳材料。“双模板法合成介孔/大孔二级孔道碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔碳材料的制备方法，所述多孔碳材料组成成分为无定形碳元素，具有三级孔道，其中第一级孔道的孔径为3～5nm，第二级孔道的孔径为30～60nm，第三级孔道的孔径为100～200nm，总比表面积为500～1000m2/g；所述制备方法包括以下步骤：（1）将碳酸钙与碱液混合，在50～90℃下搅拌处理，然后过滤，过滤得到的固体物质在300～500℃下热处理1～3h；  （2）将经步骤（1）处理后的碳酸钙与水和糖类物质混合，搅拌10～60min后，超声波处理1～10h；（3）将步骤（2）的得到的溶液以小液滴飞溅的方式移出盛装溶液的设备，收集飞溅出的小液滴，然后在50～80℃下干燥，最后置于氮气气氛中...

【技术特征摘要】
1.一种多孔碳材料的制备方法，所述多孔碳材料组成成分为无定形碳元素，具有三级孔道，其中第一级孔道的孔径为3～5nm，第二级孔道的孔径为30～60nm，第三级孔道的孔径为100～200nm，总比表面积为500～1000m2/g；所述制备方法包括以下步骤：
（1）将碳酸钙与碱液混合，在50～90℃下搅拌处理，然后过滤，过滤得到的固体物质在300～500℃下热处理1～3h；
（2）将经步骤（1）处理后的碳酸钙与水和糖类物质混合，搅拌10～60min后，超声波处理1～10h；
（3）将步骤（2）的得到的溶液以小液滴飞溅的方式移出盛装溶液的设备，收集飞溅出的小液滴，然后在50～80℃下干燥，最后置于氮气气氛中在700～1000℃下碳化处理3～10h；
（4）将步骤（3）得到的物质与酸溶液混合均匀，在50～200℃下处理1～10h，然后经过洗涤干燥得到多孔碳材料。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述碳酸钙为纳米碳酸钙。
3.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述碳酸钙的粒径为30～50nm。
4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。
5.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述碱液浓度为0.01～0.1mol/L。
6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中碳酸钙与碱液的质量比为1：5～1：50，优选1：10～1：20。
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【专利技术属性】
技术研发人员：范峰，凌凤香，王少军，张会成，陈晓刚，杨春雁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11