一种分级多孔碳的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种分级多孔碳的制备方法，包括以下步骤，A1：多壁碳纳米管的酸化活化；A2：酸功能化碳纳米管的制备；A3：去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞；A4：形成分级多孔碳复合材料。本发明专利技术利用双模板结合后活化的方法，制备了一种含有球形大孔，且大孔孔壁富含小孔和微孔的分级多孔碳结构。孔道相互连通的分级多孔碳，产物具有极强的吸附性能和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种分级多孔碳的制备方法
本专利技术主要涉及环境
，尤其涉及一种分级多孔碳的制备方法。
技术介绍
近年来，全球变暖情况越来越严重，由政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告可知，全球变暖主要是人类活动所排放的大量温室气体的温室效应所造成的III，其中CO2是主要的气体。CO2不仅是造成温室效应的气体，也是一种十分重要的资源被广泛用在众多领域，并且能够发挥重要的作用。因此，CO2的捕集和封存十分重要，CO2捕集的方法主要有吸收法，吸附法，膜分离法和低温分离法，本文针对吸附法进行了综述CO2，吸附分离方法成功的关键在于选择吸附容量大、选择性强以及循环再生等性能好的吸附剂。多孔碳具有发达的孔径、极高的调控可能性、较高的比表面积、低密度、优异的导电性、化学稳定性好以及高的热稳定性，因此在吸附、催化、储氢、电化学等领域显示出巨大的应用前景。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种分级多孔碳的制备方法。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种分级多孔碳的制备方法，包括以下步骤，A1：多壁碳纳米管的酸化活化；A2：酸功能化碳纳米管的制备；A3：去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞；A4：形成分级多孔碳复合材料。进一步，A1步骤中，多壁碳纳米管的酸化活化的方法为，取多壁碳纳米管置于三颈烧瓶中，向其中加入浓硝酸，在140-150℃下回流处理12-16h，固体样品经离心分离，并用水洗3次，放入烘箱内烘干后既得到酸功能化多壁碳纳米管。进一步，A2步骤中，酸功能化碳纳米管的制备方法为，取二氧化硅及酸功能化碳纳米管，滴加乙醇后，四辊球磨3-4h，干燥后得到酸功能化碳纳米管/二氧化硅复合体，将该复合体在N2气保护下炭化，N2气流量为60cm3/min，焙烧温度为700-800℃，升温速率为5-8℃/min，恒温时间为2-5h，酸功能化碳纳米管。进一步，A3步骤中，去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞，碳化后的产物充分研磨后，在30mlHF溶液中搅拌24h，以除去SiO2，用大量蒸馏水清洗至中性后，再在80℃下烘干。进一步，A4步骤中，形成分级多孔碳复合材料，将复合材料与氯化锌以1：4的质量比混合，在N：气保护下以10℃/min升温至900℃并保温1h，自然冷却后，用去离子水洗至中性，干燥。本专利技术的有益效果：本专利技术利用双模板结合后活化的方法，制备了一种含有球形大孔，且大孔孔壁富含小孔和微孔的分级多孔碳结构。孔道相互连通的分级多孔碳，产物具有极强的吸附性能和稳定性。具体实施方式实施例1：一种分级多孔碳的制备方法，包括以下步骤，A1：多壁碳纳米管的酸化活化；A2：酸功能化碳纳米管的制备；A3：去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞；A4：形成分级多孔碳复合材料。实施例2：一种分级多孔碳的制备方法，包括以下步骤，A1：多壁碳纳米管的酸化活化；多壁碳纳米管的酸化活化的方法为，取多壁碳纳米管置于三颈烧瓶中，向其中加入浓硝酸，在150℃下回流处理16h，固体样品经离心分离，并用水洗3次，放入烘箱内烘干后既得到酸功能化多壁碳纳米管。A2：酸功能化碳纳米管的制备；酸功能化碳纳米管的制备方法为，取二氧化硅及酸功能化碳纳米管，滴加乙醇后，四辊球磨4h，干燥后得到酸功能化碳纳米管/二氧化硅复合体，将该复合体在N2气保护下炭化，N2气流量为60cm3/min，焙烧温度为800℃，升温速率为8℃/min，恒温时间为5h，酸功能化碳纳米管。A3：去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞；去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞，碳化后的产物充分研磨后，在30mlHF溶液中搅拌24h，以除去SiO2，用大量蒸馏水清洗至中性后，再在80℃下烘干。A4：形成分级多孔碳复合材料。形成分级多孔碳复合材料，将复合材料与氯化锌以1∶4的质量比混合，在N2气保护下以10℃/min升温至900℃并保温1h，自然冷却后，用去离子水洗至中性，干燥。实施例3：一种分级多孔碳的制备方法，包括以下步骤，A1：多壁碳纳米管的酸化活化；多壁碳纳米管的酸化活化的方法为，取多壁碳纳米管置于三颈烧瓶中，向其中加入浓硝酸，在140℃下回流处理12h，固体样品经离心分离，并用水洗3次，放入烘箱内烘干后既得到酸功能化多壁碳纳米管。A2：酸功能化碳纳米管的制备；酸功能化碳纳米管的制备方法为，取二氧化硅及酸功能化碳纳米管，滴加乙醇后，四辊球磨3h，干燥后得到酸功能化碳纳米管/二氧化硅复合体，将该复合体在N2气保护下炭化，N2气流量为60cm3/min，焙烧温度为700℃，升温速率为5℃/min，恒温时间为25h，酸功能化碳纳米管。A3：去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞；去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞，碳化后的产物充分研磨后，在30mlHF溶液中搅拌24h，以除去SiO2，用大量蒸馏水清洗至中性后，再在80℃下烘干。A4：形成分级多孔碳复合材料。形成分级多孔碳复合材料，将复合材料与氯化锌以1∶4的质量比混合，在N2气保护下以10℃/min升温至900℃并保温1h，自然冷却后，用去离子水洗至中性，干燥。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。此外，以上对本专利技术的多处特征及有益效果给予了说明，但关于该专利技术的功能方面的细节描述仅是为了披露阐释的需要，其各种细节上的变换也应落在本专利技术的保护范围之内，均应落在本说明书所附权利要求所表达的专利技术精神囊括范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分级多孔碳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，/nA1：多壁碳纳米管的酸化活化；/nA2：酸功能化碳纳米管的制备；/nA3：去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞；/nA4：形成分级多孔碳复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种分级多孔碳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
A1：多壁碳纳米管的酸化活化；
A2：酸功能化碳纳米管的制备；
A3：去除二氧化硅，在碳纳米管内部形成孔洞；
A4：形成分级多孔碳复合材料。


2.根据权利要求1所述的分级多孔碳的制备方法，其特征在于，A1步骤中，多壁碳纳米管的酸化活化的方法为，取多壁碳纳米管置于三颈烧瓶中，向其中加入浓硝酸，在140-150℃下回流处理12-16h，固体样品经离心分离，并用水洗3次，放入烘箱内烘干后既得到酸功能化多壁碳纳米管。


3.根据权利要求1所述的分级多孔碳的制备方法，其特征在于，A2步骤中，酸功能化碳纳米管的制备方法为，取二氧化硅及酸功能化碳纳米管，滴加乙醇后，四辊球磨3-4h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪军，赵敏，
申请(专利权)人：重庆岚灏科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50