一种高纯碳材料及其制备方法技术

本公开提供了一种高纯碳材料及其制备方法，该方法包括：将碳源与凝胶材料混合配制成混合水溶液，碳源为可溶性糖；加入氧化剂和还原剂使混合水溶液凝胶固化形成凝胶体；将凝胶体预热后得到碳中间体；碳糖中间体经碳化处理得到高纯碳材料。本发明专利技术方法以廉价的水溶性糖类物质为碳源材料，通过使糖类物质被凝胶体固定，抑制其加热分解过程中的不可控发泡和碳流失，可使糖类物质中碳收得率达到其理论含碳量的90％以上。本发明专利技术将繁杂的碳提纯工艺改为简单的糖和辅料的水溶液提纯工艺，可以较容易地制取杂质含量低于5ppm的超高纯碳材料。整个工艺过程均非常简便，适合于工业化生产超高纯度碳材料。碳材料。碳材料。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯碳材料及其制备方法


[0001]本公开涉及碳材料
，尤其涉及一种高纯碳材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳材料具有耐高温、良好的导电导热性、抗热震性以及化学稳定性等，在一些特殊行业和高科技领域内有着举足轻重的地位，如原子能、航空航天、新能源、汽车工业等，这些行业使用的碳材料常常要求碳含量在99.9％以上的纯度，特别是半导体行业制备SiC晶圆所需的碳源材料甚至要求达到99.9995％以上的超高纯度。
[0003]近年来，人们根据碳(石墨)材料化学性质非常稳定以及具有极高沸点的特征，开发出了多种提纯工艺。最早的提纯法是采用经过悬浮法提纯后的天然石墨粉为原料，进行酸碱法提纯，根据石墨中部分杂质在高温下可与NaOH反应，生成水溶性产物，用水浸取洗涤而被除去，再用HCl浸泡使另外一部分杂质转变为可溶性的氯化物，用水洗涤而除去。酸碱法可以使碳含量为87％～88％的石墨纯化到99％以上，但是该法容易造成水污染，且难以纯化达到99.9％以上的水平。
[0004]氢氟酸提纯法利用氢氟酸和混合酸在常温常压下几乎可以溶解碳(石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯碳材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将碳源与凝胶材料混合配制成混合水溶液，所述碳源为可溶性糖；加入氧化剂和还原剂使混合水溶液凝胶固化形成凝胶体；将凝胶体预热后得到碳中间体；碳糖中间体经碳化处理得到高纯碳材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可溶性糖包括蔗糖、葡萄糖、果糖中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝胶材料为丙烯酸和聚乙二醇二丙烯酸酯。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:对所述可溶性糖进行预处理：将所述可溶性糖的水溶液在离子交换柱中过滤多次以除去杂质。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混合水溶液中，可溶性糖、丙烯酸、聚乙二醇二丙烯酸酯、水的重量比为80～300：20～60：0.2～1.5：100。6.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:对所述凝胶材料进行预处理：将凝胶材料在离子交换柱中过滤多次以除去杂质。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈大明，张幸红，孙博谦，赵科湘，莫建新，侯臣霖，宋俊涛，张文正，蒋丹宇，
申请(专利权)人：株洲科能新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：