一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法技术

本申请公开一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，属于功能材料合成及吸附分离应用领域，碳基质主体放置于密封玻璃容器中，抽真空处理后注入溶剂和有机分子的混合溶液；超声处理3‑4次，将密封玻璃容器置于水浴中加热，然后对装有混合溶液的密封玻璃容器进行二次抽真空处理，将密封玻璃容器内的混合溶液转移至旋转蒸发仪中旋干处理后的样品放置于惰性气体保护的管式炉中进行碳化；将最终碳化后获得的样品进行气体吸附分离性能评价；该方法可以精准实现仅对多孔碳材料的介孔结构调控、仅对其微孔结构调控、共同对其微/介孔调控的不同目标，并且所获样品在CH<subgt;4</subgt;/N<subgt;2</subgt;分离等低浓度瓦斯提浓领域中展现出优异效果和发展潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能材料合成及吸附分离应用，尤其涉及一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法。

技术介绍

1、煤矿瓦斯抽采与利用具有“安全、资源、环境”三重效益，然而煤矿瓦斯抽采利用率仅在45％左右，这造成清洁能源浪费和温室效应加剧。目前，煤矿抽采瓦斯的利用途径与其主要成分ch4的浓度密切相关，即高/中浓度瓦斯在化工原料、民用燃料及内燃机发电等领域利用技术成熟且得到广泛应用，但较低浓度瓦斯因仍缺乏成熟利用技术而被迫排空。因此，高效利用煤矿低浓度瓦斯对增加清洁能源供应、减少温室气体排放、促进煤矿安全生产等目标实现等意义重大。

2、瓦斯提纯技术也是煤矿低浓度瓦斯综合利用途径之一，即将低浓度瓦斯中ch4与氮气(n2)、氧气(o2)及二氧化碳(co2)等杂质气体分离后再供给其它行业利用。目前，变压吸附法因具有自动化高和能耗低等显著优势，成为极具工业应用前景的瓦斯提纯技术，其中吸附剂是变压吸附技术实现分离提纯的核心与基础，一般基于气体分子的物理性质差异性来寻找和设计。相比于沸石分子筛[1-4]、金属有机骨架(mofs)[5-7]等吸附剂，多孔碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，所述碳基质主体为多孔碳材料。

3.根据权利要求2所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，所述多孔碳材料为煤基活性炭、椰壳活性炭、炭黑中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、水中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种选择性调控多级孔...

【技术特征摘要】

1.一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，所述碳基质主体为多孔碳材料。

3.根据权利要求2所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，所述多孔碳材料为煤基活性炭、椰壳活性炭、炭黑中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮、水中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于，溶剂为水时，有机分子选择葡萄糖、蔗糖、羟甲基纤维素中的一种或几种作为碳前驱体。

6.根据权利要求4所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于：所述溶剂为乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮中的一种或几种有机溶剂时，有机分子选择邻苯二胺、油胺、辛胺中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种选择性调控多级孔碳结构中微孔/介孔孔径分布的方法，其特征在于：所述第一步中0.01-0.05g有机分子溶解分散30g溶剂中，配置成稳定均一的...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗硕豪，王亮，吴诺洁，邓紫怡，巩雨晴，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：