多孔碳材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107500262A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201710595152.4(22)申请日2017.07.19(71)申请人中国建筑材料科学研究总院地址100024北京市朝阳区管庄东里1号(72)发明人陶柳实张世超李娜陈玉峰胡利明孙浩然孙现凯方凯闫达琛赵洋吴蔚(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348代理人王伟锋刘铁生(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称多孔碳材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种多孔碳材料及其制备方法和应用，其制备方法包括，前驱体的制备：将金属盐和有机酸溶解于有机溶剂中，加入添加剂后，搅拌，离心，得前驱体，所述的金属盐、有机酸、添加剂的摩尔比为1-10∶1-10∶0-100；多孔碳材料的制备：将所述的前驱体与支撑剂混合后，在惰性气体的保护下碳化，经洗涤、干燥后，得到所述的多孔碳材料，其中，所述的支撑剂包括无机盐。本发明提供的多孔碳材料的制备方法，避免了碳化过程中孔坍塌的现象，增加了多孔碳材料的比表面积和孔隙率。CN107500262ACN107500262A权利要求书1/2页1.一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：包括，前驱体的制备：将金属盐和有机酸溶解于有机溶剂中，加入添加剂后，搅拌，离心，得前驱体，所述的金属盐、有机酸、添加剂的摩尔比为1-10∶1-10∶0-100；多孔碳材料的制备：将所述的前驱体与支撑剂混合后，在惰性气体的保护下碳化，经洗涤、干燥后，得到所述的多孔碳材料，其中，所述的支撑剂包括无机盐。2.根据权利要求1所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述的支撑剂包括锌和无机盐。3.根据权利要求1所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述的前驱体与无机盐的质量之比为1∶0.1-10。4.根据权利要求2所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述的前驱体、无机盐与锌的质量之比为1∶0.1-10∶0.1-10。5.根据权利要求1或2所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述的无机盐为氯化钾、氯化钠或氯化镁中的一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述的碳化过程为，以3-10℃/min的升温速度升到600-1200℃，并在该温度下保温1-8h。7.根据权利要求1所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述的金属盐为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌、硝酸铬、氯化铬、硫酸铬、醋酸铬、硝酸锆、氯化锆、硫酸锆、醋酸锆、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜、硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、醋酸镍、硝酸钴、氯化钴、硫酸钴、醋酸钴、硝酸铁、氯化铁、硫酸铁、醋酸铁、硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、醋酸铝、硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、醋酸锰、硝酸钛、氯化钛、硫酸钛中的一种或两种以上的组合；和/或，所述的有机酸为对苯二甲酸、邻苯二甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸、苯六甲酸、2-磺酸基对苯二甲酸、2-硝基对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸中的一种或两种以上的组合；和/或，所述的有机溶剂为N，N二甲基甲酰胺、N，N二乙基甲酰胺、无水乙醇、无水甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙腈、甲苯中的一种或两种以上的组合；和/或，所述的添加剂为三乙胺、氢氟酸、氢氧化钠、甲酸、醋酸、苯甲酸、甲醇中的一种或两种以上的组合。8.根据权利要求1所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：当所述的碳化过程的最高温度大于或等于800℃时，所述的支撑剂包括氯化钠；或者，当所述的碳化过程的最高温度小于800℃时，所述的支撑剂包括氯化钾和/或氯化镁。9.根据权利要求1所述的一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于：当所述的支撑剂包括锌时，所述的碳化过程为，以3-10℃/min的升温速度升至420℃，保温20min后，继续升温至600-1200℃，并在该温度下保温1-8h；或者，当所述的支撑剂包括氯化钠时，所述的碳化过程为，以3-10℃/min的升温速度升至810℃，保温30min后，继续升温至810-1200℃，并在该温度下保温1-8h；或者，当所述的支撑剂包括氯化钾时，所述的碳化过程为，以3-10℃/min的升温速度升至770℃，保温30min后，继续升温至770-1200℃，并在该温度下保温1-8h；或者，当所述的支撑剂包括氯化镁时，所述的碳化过程为，以3-10℃/min的升温速度升至7202CN107500262A权利要求书2/2页℃，保温30min后，继续升温至720-1200℃，并在该温度下保温1-8h。10.一种多孔碳材料，其特征在于：所述的多孔碳材料由权利要求1-9中的任一项制备方法制备得到。11.