一种多孔炭材料的制备方法及得到的多孔炭材料的用途技术

本发明专利技术涉及一种多孔炭材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混合热塑性聚合物粉末和流动助剂获得粉末原料，3D打印制造部件生坯；(2)将部件生坯置于有保护气氛的热处理炉中，在高温下进行碳化处理，得到多孔炭材料制品。本发明专利技术使用3D打印技术烧结热塑性聚合物形成碳前躯体，再进行碳化得到多级多孔结构的多孔炭材料，是一种低成本、通用性、高效的三维多孔炭材料制备方法，制备的多孔炭材料可用于催化剂载体、电池、吸附分离等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔炭材料的制备方法及得到的多孔炭材料的用途
本专利技术属于多孔材料制备领域，具体涉及一种多孔炭材料的制备方法及得到的多孔炭材料和用途。
技术介绍
多孔炭材料性质稳定，耐酸、碱和高温，在超级电容器、储气、分离吸附和催化剂负载等方面具有广泛的应用。目前开发的大多数多孔炭为单一孔径材料，这种单一孔径对物质的吸附和扩散较为困难，因此限制了材料的广泛应用。具有微孔、中孔和/或大孔分布的多级多孔炭可以综合不同孔径多孔炭材料的特点，在扩散、传质等方面展示出了优于单一孔结构材料的优点。目前报道的多孔炭制备方法大都需要先制备碳前驱体材料，再通过热处理和后处理得到多孔结构。碳前驱体聚合物主要有酚醛树脂、聚丙烯腈和交联聚苯乙烯等，它们的成碳率虽都较高，但仅经碳化处理得到的炭材料基本没有孔隙结构。聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等聚合物在热分解过程中易发生Diels-Alder加成反应而生成高度交联的网络结构，进一步脱除HCl后可以生成单一微孔炭结构。除了聚合物自身成孔(例如微相分离、小分子分解)，还可以利用几何结构成孔，例如ZhangXiaoran等(Zhang,X.andG.J.Blanchard,Polym本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔炭材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混合热塑性聚合物粉末和流动助剂获得粉末原料，3D打印制造生坯；(2)将生坯置于有保护气氛的热处理炉中，在高温下进行碳化处理，得到多孔炭材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔炭材料的制备方法，包括以下步骤：(1)混合热塑性聚合物粉末和流动助剂获得粉末原料，3D打印制造生坯；(2)将生坯置于有保护气氛的热处理炉中，在高温下进行碳化处理，得到多孔炭材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中热塑性聚合物粉末为100质量份；流动助剂为0.1～2质量份，优选0.2～1质量份。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中热塑性聚合物是可碳化的热塑性聚合物，优选聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚芳酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种，更优选聚丙烯腈和/或聚偏氯乙烯。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中热塑性聚合物粉末的中值粒径范围为5～500μm，优选为10～300μm，更优选为50～150μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中流动助剂为无机粒子，优选滑石粉、硬脂酸镁、氧化镁、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳化硅中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，黄岐善，
申请(专利权)人：上海万华科聚化工科技发展有限公司，万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31