一种纳米孔定向排列的多孔碳材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41364703 阅读:37 留言:0更新日期:2024-05-20 10:12
本发明专利技术公开了一种纳米孔定向排列的多孔碳材料及其制备方法和应用,属于多孔碳材料制备技术领域。本发明专利技术制备得到的多孔碳材料,其孔隙结构为微孔和介孔组合型结构,孔道长度“全贯穿”多孔碳颗粒本体,且各微孔和介孔均沿孔道长度方向定向排列。此结构的多孔碳材料相较于常规孔隙随机分布的碳材料,本发明专利技术提供的特殊结构的碳材料,其用于化学气相沉积进一步制备硅碳材料时,硅烷气体更容易进去孔内,并有利于硅烷气体在高温下分解并沉积在孔洞里面。同时,孔洞沿孔道长度方向定向排列,且孔道“全贯穿”多孔碳材料本体,使得硅烷气体在材料内部扩散的阻力会更小,效率更高,显著缩短了碳硅材料的制备时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多孔碳材料制备,更具体地说,涉及一种纳米孔定向排列的多孔碳材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、多孔碳材料因其独特的表面特性和结构,广泛应用气体分离、水体净化、多相催化载体材料、高性能热场材料等,同时在锂离子电池用高性能材料、钠离子电池用高性能材料等新能源材料领域也逐渐呈现出广阔的应用前景。目前,以多孔碳材料为载体通过化学气相沉积法沉积纳米级硅颗粒的硅碳材料技术路线的研究热度有增无减,但所用的多孔碳材料具有孔结构可控性差、均匀性差等重大缺陷,导致此类硅碳材料一致性差,市场化推广面临不少挑战和使用风险。

2、经检索,关于多孔碳材料的研究已有相关专利公开,如中国专利公开号为cn106587003a的专利文献中采用的方法是:先合成有序介孔氧化硅孔道,后在孔道中涂布含碳材料层,通过碳材料层的多次涂布,达到碳材料孔道自支撑所需的结构强度,最后通过中高温(850℃)脱氢、hf浸泡脱除氧化硅等得到最终的产品,该产品属于传统活性碳类别,为介孔碳材料(孔径2~50nm),主要用于吸附净化、电化学双电层电容器等领域,该产品虽具有相对可控的孔结构和尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤二中,金属纳米线的直径为5~50nm,金属纳米线的长度为40~100um,金属纳米线与沥青溶液的重量比为1:(1~5),添加的金属纳米线直径及其添加数量满足以下条件:

3.根据权利要求2所述的一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤二中,金属纳米线选用铁纳米线或镍纳米线。

4.根据权利要求1所述的一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤三中,施加的磁场强度为0.0...

【技术特征摘要】

1.一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤二中,金属纳米线的直径为5~50nm,金属纳米线的长度为40~100um,金属纳米线与沥青溶液的重量比为1:(1~5),添加的金属纳米线直径及其添加数量满足以下条件:

3.根据权利要求2所述的一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤二中,金属纳米线选用铁纳米线或镍纳米线。

4.根据权利要求1所述的一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤三中,施加的磁场强度为0.01~10特斯拉,磁场施加方向为垂直或平行于非磁性容器内的溶液表面。

5.根据权利要求1所述的一种纳米孔定向排列的多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述的沥青为石油系沥青,其结焦温度≤450℃,沥青与分散液的质量比为2:(1~2)。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾冬青李培李亚洲黄敏
申请(专利权)人:安徽科达新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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