一种高性能大尺寸介孔炭球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能大尺寸介孔炭球及其制备方法，将酚、类石墨微晶碳纳米材料、甲醛溶液、催化剂分散在水中，配制成均匀的混合液，随后滴加到硅油中，在20～50℃之间静置0.5～2小时，使混合液逐步聚合形成凝胶，得到球状凝胶；然后升温至80～100℃进行老化处理1～5小时；再继续升温至105～130℃处理1～4小时，使球状凝胶进一步老化，并蒸发球状凝胶中的水分；分离出球状凝胶，然后于700～1000℃下炭化1～2小时，制得介孔炭球；最后将介孔炭球加热至600～950℃之间，在活化气体下进一步活化1～2小时，即得。本方法简单、快速、环保、易于连续化操作；制备的大尺寸介孔炭球强度高、中孔结构发达、球形度好等特点，可以作为吸附分离、储能、催化材料，广泛应用于许多领域。广泛应用于许多领域。广泛应用于许多领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能大尺寸介孔炭球及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料合成领域，具体涉及一种高性能大尺寸介孔炭球及其制备方法。

技术介绍

[0002]介孔炭材料具有高比表面积、高度发达的中孔结构，在血液灌溉、水净化、催化剂载体、能量储存等领域有着许多潜在的应用。目前，已发展了多种制备多孔炭的方法，主要包括模板法，溶胶
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凝胶法，乳化法，水热法以及悬浮聚合法等。然而，这些方法制得的介孔炭主要是粉体，其尺寸在微米级或纳米级水平。在实际应用中，获得具有规则形状的大尺寸介孔炭材料至关重要。众所周知，球状材料在实际应用中是非常理想的形状，它在填料塔中具有流动阻力小和较高的耐磨能力等显著优点。因此，制备球状介孔炭是实现介孔炭产业化的关键技术。
[0003]已有一些报道制备球状介孔炭材料的方法，主要包括乳化和水热法，它们是将碳质前驱体与表面活性剂或水热条件下进行加热处理，进一步通过炭化制备得到球形介孔炭。但这些方法制备的介孔炭虽然是球形，但它们的尺寸是小于10微米甚至纳米尺寸，因此，它们是粉末产品，在实际应用过程中不能发挥球状炭的功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能大尺寸介孔炭球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将酚、类石墨微晶碳纳米材料、甲醛溶液、催化剂分散在水中，配制成均匀的混合液；(2)将步骤(1)混合液滴加到硅油中，在20～50℃之间静置0.5～2小时，使混合液逐步聚合形成凝胶，得到球状凝胶；(3)将步骤(2)悬浮于硅油中的球状凝胶，继续升高温度至80～100℃，将球状凝胶进行老化处理1～5小时；(4)将步骤(3)经过老化的球状凝胶，继续升高温度至105～130℃处理1～4小时，使球状凝胶进一步老化，并蒸发球状凝胶中的水分；(5)分离出硅油中的球状凝胶，然后于700～1000℃下炭化1～2小时，制得介孔炭球；(6)将步骤(5)所得介孔炭球加热至600～950℃之间，在活化气体下进一步活化1～2小时，即得。2.根据权利要求1所述高性能大尺寸介孔炭球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，类石墨微晶炭纳米材料与酚的质量比为1:2～5，酚与甲醛的摩尔比为1:1.5～3，酚与催化剂的摩尔比为500～1500:1，酚：水的质量比为1：10～20。3.根据权利要求1所述高性能大尺寸介孔炭球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的酚选自间苯二酚或者苯酚；所述的催化剂选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠中的任意一种。4.根据权利要求1所述高性能大尺寸介孔炭球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：左宋林，高涵，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：