一种多孔复合炭材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多孔复合炭材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1：在容噐内注入适量水，并向容器内添加复合材料粉末；步骤2：待所述复合材料粉末溶于水后，调节pH值至酸性且搅拌处理后，加入钨酸和氨水，将pH值调为碱性后再次搅拌处理；步骤3：过滤步骤2中得到的沉积物，并将过滤的沉积物加热干燥，且将干燥后的沉积物进行高温烧结以得到氧化物复合烧结体；步骤4：在容器内注入适量水，取步骤3中粉碎后的氧化物复合烧结体与有机材料共同放入容器内，且加热搅拌后得到复合备用料；步骤5：取步骤4的复合备用料置于挤塑造型机内进行塑造定型干燥处理；步骤6：将步骤5塑造处理后的复合备用料置于高温炉内进行定型煅烧，制备出多孔复合炭材料。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔复合炭材料的制备方法
本专利技术属于炭材料
，具体地涉及一种多孔复合炭材料的制备方法。
技术介绍
随着核电核动力船舶辐照加工无损检测放射治疗等产业的快速发展，高能辐射射线已广泛应用于工业医疗科研等多个领域。高能射线的辐射与防护问题一直是人们关注的重点。常见的高能射线包括x射线Y射线和中子射线。超量接触这些高能射线会严重危害人体健康。中子射线像Y射线一样，是一种具有很高贯穿能力的辐射射线，由于其不带电，所以在空气中和其它物质中可以通过很长距离。同时中子与物质相互作用能产生反冲原子核质子和下射线。中子产生的辐射危害有效性约通常是Y射线的25倍。中子辐射的屏蔽比单纯的丫射线屏蔽也要复杂得多，既要考虑快中子，热中子的屏蔽还要考虑屏蔽材料与中子发生作用而发出Y射线的情况。所以在实际工作中对高能中子的屏蔽防护显得尤为重要。利用屏蔽材料先慢化高能中子然后吸收低能中子和次级Y射线的屏蔽方式会更有利于高能中子的屏蔽防护。炭是细小黑色粉末状或颗粒状，孔隙结构十分发达。炭中微晶炭排列不规则，交叉连接之间有细孔，活化时产生碳组织缺陷，比表面积可高达500-2500m2/g，对气体和溶液中的有机和无机物杂质等都有很强的吸附能力，在各行各业应用广泛。表面效应产生的吸附作用是活性炭最鲜明的特性之一，化学改性成为改善炭吸附性的常手段。本专利技术以上述研究作为基础，吸收各工艺制备材料的成分设计与结构优势，专利技术一种用于防护X射线Y射线和核中子辐射用和空气滤清防毒用多孔复合炭材料及其制备工艺技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷或问题，提供一种多孔复合炭材料的制备方法。本专利技术的技术方案如下：.一种多孔复合炭材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1：在容噐内注入适量水，并向容器内添加复合材料粉末，所述复合材料粉末的基本成分包括：硝酸钆、硝酸鉍、硝酸铅、硝酸铁、硝酸镍、硼酸、硝酸镥、硝酸镝、硅酸乙脂和酞酸丁脂；步骤2：待所述复合材料粉末溶于水后，调节pH值至酸性且搅拌处理后，加入钨酸和氨水，将pH值调为碱性后再次搅拌处理；步骤3：过滤步骤2中得到的沉积物，并将过滤的沉积物加热干燥，且将干燥后的沉积物进行高温烧结以得到氧化物复合烧结体，将所述氧化物复合烧结体冷却后粉碎备用；步骤4：在容器内注入适量水，取步骤3中粉碎后的氧化物复合烧结体与有机材料共同放入容器内，且加热搅拌后得到复合备用料；步骤5：取步骤4的复合备用料置于挤塑造型机内进行塑造定型干燥处理；步骤6：将步骤5塑造定型干燥处理后的复合备用料置于高温炉内进行煅烧，制备多孔复合炭材料。优选地，所述复合材料粉末的基本成分的摩尔配比：硝酸钆0.1-1mol；硝酸镝0.1-1mol；硝酸铅0.1-1mol；硝酸铁0.05-1mol；硝酸镍0.05-05mol；硼酸0.1-1mol；硝酸镥0.1-05mol；硝酸鉍0.1-1mol；硅酸乙脂0.1-1mol；酞酸丁脂0.1-1mol。优选地，钨酸的摩尔配比为：0.1-1；而且，在步骤2中，加入钨酸和氨水后，将pH值调为8-12。优选地，步骤3中，将干燥后的沉积物进行高温烧结以得到氧化物复合烧结体的烧结温度为：400-800℃。优选地，步骤4中，有机材料的质量是粉碎后的氧化物复合烧结体的质量的10％-60％。优选地，步骤4中，有机材料是普通市售食用有机淀粉。优选地，步骤6中，将步骤5塑造定型干燥处理后的复合备用料置于高温炉内进行煅烧的温度是：600-1500℃，保温时间为10-20小时。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种多孔复合炭材料的制备方法在多孔复合炭材料制备过程中可实现多孔复合炭材料的成份掺杂，利用不同的工艺参数改变材料的微观结构和宏观结构。从而提高多孔复合炭材料的应用范围。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术提供一种多孔复合炭材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1：在容噐内注入适量水，并向容器内添加复合材料粉末，所述复合材料粉末的基本成分包括：硝酸钆、硝酸鉍、硝酸铅、硝酸铁、硝酸镍、硼酸、硝酸镥、硝酸镝、硅酸乙脂和酞酸丁脂；步骤2：待所述复合材料粉末溶于水后，调节pH值至酸性且搅拌处理后，加入钨酸和氨水，将pH值调为碱性后再次搅拌处理；步骤3：过滤步骤2中得到的沉积物，并将过滤的沉积物加热干燥，且将干燥后的沉积物进行高温烧结以得到氧化物复合烧结体，将所述氧化物复合烧结体冷却后粉碎备用；步骤4：在容器内注入适量水，取步骤3中粉碎后的氧化物复合烧结体与有机材料共同放入容器内，且加热搅拌后得到复合备用料；步骤5：取步骤4的复合备用料置于挤塑造型机内进行塑造定型干燥处理；步骤6：将步骤5塑造处理后的复合备用料置于高温炉内进行煅烧，制备多孔复合炭材料。具体地，在步骤1中，所述复合材料粉末的基本成分的摩尔配比：硝酸钆0.1-1；硝酸镝0.1-1；硝酸铅0.1-1；硝酸铁0.05-1；硝酸镍0.05-05；硼酸0.1-1；硝酸镥0.1-05；硝酸鉍0.1-1；硅酸乙脂0.1-1；酞酸丁脂0.1-1。而且，在步骤2中，钨酸的摩尔配比为：0.1-1；而且，在步骤2中，加入钨酸和氨水后，将pH值调为8-11。步骤3中，将干燥后的沉积物进行高温烧结以得到氧化物复合烧结体的烧结温度为：400-800℃。步骤4中，有机材料的质量是粉碎后的氧化物复合烧结体的质量的10％-60％。优选地，有机材料是普通市售食用有机淀粉。步骤6中，将步骤5塑造定型干燥处理后的复合备用料置于高温炉内进行煅烧的温度是：600-1500℃，保温时间为10-20小时。需要说明的是，在步骤3和步骤6的烧结过程中，都采用惰性气氛保护烧结，例如：氩气、氦气或氮气等。此外，在步骤5中，将复合备用料置于挤塑造型机内进行塑造处理，且制备为异型复合颗粒或短条状或片状干燥备用。接下来将以实施例的形式对本专利技术作进一步地解释和说明。实施例1步骤1：在容噐工作腔内，注入适量自来水，添加复合材料粉末的各基本配方，摩尔按称重的比例：硝酸钆0.1；硝酸镝0.1；硝酸铅0.1，硝酸铁0.05；硝酸镍0.05，硼酸0.1；硝酸镥0.1；硝酸鉍0.1；硅酸乙脂0.1；酞酸丁脂0.1；步骤2：待所述复合材料粉末溶入自来水内,调节pH值为1，用搅拌器剧烈搅拌后，加入钨酸和氨水,调节其pH值为8，继续剧烈搅拌；步骤3：在ph值为5的条件下过滤步骤2中得到的沉积物，过滤的沉积物置入高温炉内干燥，干燥的沉积物入高温炉内烧结得氧化物复合烧结体，氧化物复合烧结温度为400℃，保温6小时，冷却后将该氧化物复合烧结体粉碎备用；步骤4：在容噐工作腔内，注入适量自来水，按照步骤1中添加的复合材料粉末的质量的20％称取有机材料，并将所述有机材料和步骤3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔复合炭材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：在容噐内注入适量水，并向容器内添加复合材料粉末，所述复合材料粉末的基本成分包括：硝酸钆、硝酸鉍、硝酸铅、硝酸铁、硝酸镍、硼酸、硝酸镥、硝酸镝、硅酸乙脂和酞酸丁脂；/n步骤2：待所述复合材料粉末溶于水后，调节pH值至酸性且搅拌处理后，加入钨酸和氨水，将pH值调为碱性后再次搅拌处理；/n步骤3：过滤步骤2中得到的沉积物，并将过滤的沉积物加热干燥，且将干燥后的沉积物进行高温烧结以得到氧化物复合烧结体，将所述氧化物复合烧结体冷却后粉碎备用；/n步骤4：在容器内注入适量水，取步骤3中粉碎后的氧化物复合烧结体与有机材料共同放入容器内，且加热搅拌后得到复合备用料；/n步骤5：取步骤4的复合备用料置于挤塑造型机内进行塑造定型干燥处理；/n步骤6：将步骤5塑造处理后的塑造定型干燥处理复合备用料置于高温炉内进行煅烧，制备出多孔复合炭材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔复合炭材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：在容噐内注入适量水，并向容器内添加复合材料粉末，所述复合材料粉末的基本成分包括：硝酸钆、硝酸鉍、硝酸铅、硝酸铁、硝酸镍、硼酸、硝酸镥、硝酸镝、硅酸乙脂和酞酸丁脂；
步骤2：待所述复合材料粉末溶于水后，调节pH值至酸性且搅拌处理后，加入钨酸和氨水，将pH值调为碱性后再次搅拌处理；
步骤3：过滤步骤2中得到的沉积物，并将过滤的沉积物加热干燥，且将干燥后的沉积物进行高温烧结以得到氧化物复合烧结体，将所述氧化物复合烧结体冷却后粉碎备用；
步骤4：在容器内注入适量水，取步骤3中粉碎后的氧化物复合烧结体与有机材料共同放入容器内，且加热搅拌后得到复合备用料；
步骤5：取步骤4的复合备用料置于挤塑造型机内进行塑造定型干燥处理；
步骤6：将步骤5塑造处理后的塑造定型干燥处理复合备用料置于高温炉内进行煅烧，制备出多孔复合炭材料。


2.如权利要求1所述的一种多孔复合炭材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料粉末的基本成分的摩尔配比：
硝酸钆0.1-1；硝酸镝0.1-1；硝酸铅0.1-1；

【专利技术属性】
技术研发人员：任婕，董胜其，木士春，何洪林，杨道合，朱军威，钟瑞，董学斌，
申请(专利权)人：湖北省老兵新材料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42