一种聚酯低温碳化制备多孔碳材料的方法技术

技术编号:24881010 阅读:30 留言:0更新日期:2020-07-14 18:07
本发明专利技术属于聚合物碳化技术领域,更具体地,涉及一种聚酯低温碳化制备多孔碳材料的方法。将聚酯和过渡金属氧化物的混合物在不高于500℃条件下进行加热碳化,经后处理后制得多孔碳材料;其中,所述过渡金属氧化物在加热碳化过程中促进聚酯发生脱羧反应,消除聚酯中弱的含氧化学键,生成中间降解产物,所述中间降解产物通过交联、环化和/或芳构化反应构建碳材料骨架,形成多孔碳材料。本发明专利技术采用一步碳化的方法,利用过渡金属氧化物在较低温度下促进废聚酯碳化来制备高比表面积的多孔碳材料,为将大量廉价的城市和工业废旧聚酯转化为高附加值的多孔碳材料提供了新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酯低温碳化制备多孔碳材料的方法
本专利技术属于聚合物碳化
,更具体地,涉及一种聚酯低温碳化制备多孔碳材料的方法。
技术介绍
近年来高分子材料的快速发展,以聚酯塑料为代表的高分子材料在纤维、工程塑料和包装材料等领域得到大规模的应用,用量也逐年增长。这些材料在使用后会产生大量的固体废弃物,其在自然条件下降解一般需要上百年的时间,这对环境保护和可持续发展造成巨大的压力。因此,废旧聚酯回收、处理和循环再利用是一个迫切需要解决的问题,并且越来越受到世界各国的重视。一般的,废聚酯制品处理方法有填埋、焚烧、物理回收和化学回收。填埋法简单,但是也存在很大弊端,比如占用大量的土地面积、污染环境、经济投入比较大、浪费资源等。焚烧法可以达到废弃聚酯处理的目的,但是在焚烧过程中会产生大量有害气体,易造成严重的大气污染,也会危害人类健康。物理回收法是指将废旧聚酯熔融后再重新成型的过程,具有工艺简单、投资少、处理成本低等优点,但对废聚酯原料纯度要求高,而且再生产品存在降级使用的局限性。化学法回收利用是指将废旧聚酯在水、醇、胺类等解聚剂的作用下,分子链逐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯低温碳化制备多孔碳材料的方法,其特征在于,将聚酯和过渡金属氧化物的混合物在不高于500℃条件下进行加热碳化,得到碳化产物,经后处理去除所述碳化产物中的过渡金属氧化物后制得多孔碳材料;/n其中,所述过渡金属氧化物在加热碳化过程中促进所述聚酯发生脱羧反应,消除所述聚酯中不稳定的含氧化学键,生成中间降解产物,所述中间降解产物通过交联、环化和/或芳构化反应构建碳材料骨架,形成多孔碳材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酯低温碳化制备多孔碳材料的方法,其特征在于,将聚酯和过渡金属氧化物的混合物在不高于500℃条件下进行加热碳化,得到碳化产物,经后处理去除所述碳化产物中的过渡金属氧化物后制得多孔碳材料;
其中,所述过渡金属氧化物在加热碳化过程中促进所述聚酯发生脱羧反应,消除所述聚酯中不稳定的含氧化学键,生成中间降解产物,所述中间降解产物通过交联、环化和/或芳构化反应构建碳材料骨架,形成多孔碳材料。


2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加热碳化温度为250℃~450℃,加热碳化时间不低于5min。


3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、聚芳酯和聚己内酯中的至少一种。


4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过渡金属氧化物为...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚江刘宁郝亮张博易
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北;42

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