一种由煤焦油沥青制备的纳米碳球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种由煤焦油沥青制备的纳米碳球及其制备方法，金属有机化合物加入煤焦油沥青中，混合物加热、搅拌，得到煤沥青混合物；煤沥青混合物经高温高压预聚合处理，得到煤沥青预聚产品；预聚产品随后再惰性气氛下高温焙烧得到纳米碳球粗产品；纳米碳球粗产品在酸中搅拌，经过滤、去离子水冲洗、再干燥后得到纳米碳球成品，纳米碳球的直径为5‑50nm。本发明专利技术高压下预聚合处理程序，将较轻挥发分进一步聚合，变成炭的碳源，提高了纳米石墨化碳球的产率。金属有机化合物在预处理过程中加入，参与轻组分的预聚过程，与底物混合更均匀，焙烧后产品石墨化程度更高，球形石墨化结构更完整。

Nano carbon ball prepared from coal tar pitch and preparation method thereof

The invention discloses a carbon nanosphere prepared from coal tar pitch and a preparation method thereof, in which metal organic compounds are added into coal tar pitch, the mixture is heated and stirred to obtain coal tar pitch mixture, the coal tar pitch mixture is pre-polymerized by high temperature and high pressure, and the coal tar pitch pre-polymerized product is obtained, and the pre-polymerized product is subsequently re-inert gas. The crude carbon nanospheres were obtained by roasting at high temperature in the atmosphere; the crude carbon nanospheres were stirred in acid, washed and dried with filtered, deionized water, and the diameter of the crude carbon nanospheres was 5-50 nm. The pre-polymerization processing program under high pressure further polymerizes the lighter volatiles into carbon source, thereby improving the yield of the nano-graphitized carbon spheres. Organometallic compounds are added in the pretreatment process to participate in the pre-polymerization of light components, mixing with substrates more uniformly, calcined products with higher degree of graphitization, spherical graphitization structure more complete.

【技术实现步骤摘要】
一种由煤焦油沥青制备的纳米碳球及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米碳球及其制备方法，更具体地说，它涉及一种由煤焦油沥青制备的纳米碳球及其制备方法。
技术介绍
煤焦油沥青（煤沥青）是煤在隔绝空气热解后所得液体产物（煤焦油）中较重的馏分，是液体产物经蒸馏提取市场价值较大的轻组分份后残留组分，沸点一般大于350℃，产量占液体产物重量的20%-35%。煤沥青成分复杂，主要由热解所使用的煤的品质，热解条件以及煤焦油加工过程决定，包括大量未完全裂解的稠环芳香化合物，部分高沸点极性型化合物（如多羟基、羧基取代的芳香化合物）和无机灰分。目前煤沥青的主要用作燃料、气化制氢或用作道路基础防水层，市场价值低。煤沥青中稠环化合物具有含量高、芳香度高、碳含量高、容易聚合和交联等特点，适合作为制备碳素材料的原料。基于此特点越来越多的研究聚焦于如何充分利用煤沥青中的碳资源，从而提高煤沥青的附加值。中国专利ZL200910087907.5公开一种利用煤焦油沥青制备沥青基碳纤维的方法。由于煤沥青成分复杂，因此制备沥青基碳纤维需要经过非常复杂的原料提纯和预处理程序，所制备的碳纤维抗张模量也不如传统的以丙烯腈为碳源的碳纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由煤焦油沥青制备纳米碳球的方法，其特征在于，所述方法包括：1）将一种金属有机化合物加入到煤焦油沥青中，混合物进行加热、搅拌，得到煤沥青混合物，煤沥青混合物中金属含量为0.05‑10%；2）煤沥青混合物在高温高压下预聚合处理，预聚合控制条件为惰性气氛，压力0.5‑10MPa，温度100‑400℃，预聚时间在1‑10小时，得到煤沥青预聚产品；3) 将煤沥青预聚产品在惰性气氛下加热焙烧得到纳米碳球粗产品，加热焙烧温度为900‑1500℃, 焙烧时间为3‑5小时；4）将纳米碳球粗产品在酸中搅拌洗涤，经过滤、去离子水冲洗、再干燥后得到纳米碳球成品。

【技术特征摘要】
1.一种由煤焦油沥青制备纳米碳球的方法，其特征在于，所述方法包括：1）将一种金属有机化合物加入到煤焦油沥青中，混合物进行加热、搅拌，得到煤沥青混合物，煤沥青混合物中金属含量为0.05-10%；2）煤沥青混合物在高温高压下预聚合处理，预聚合控制条件为惰性气氛，压力0.5-10MPa，温度100-400℃，预聚时间在1-10小时，得到煤沥青预聚产品；3)将煤沥青预聚产品在惰性气氛下加热焙烧得到纳米碳球粗产品，加热焙烧温度为900-1500℃,焙烧时间为3-5小时；4）将纳米碳球粗产品在酸中搅拌洗涤，经过滤、去离子水冲洗、再干燥后得到纳米碳球成品。2.根据权利要求1所述一种由煤焦油沥青制备纳米碳球的方法，其特征在于：步骤（1）煤沥青混合中金属含量为2-4%。3.根据权利要求1所述一种由煤焦油沥青制备纳米碳球的方法，其特征在于：步骤（1）金属有...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑洪良，刘长坤，
申请(专利权)人：淮安丹文化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32