一种高比面积块体多孔炭的制备方法.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CN105692591A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201610164445.2(22)申请日2016.03.22(71)申请人福建翔丰华新能源材料有限公司地址366000福建省三明市永安市贡川镇福川工业园(72)发明人宋宏芳赵东辉李芳戴涛周鹏伟(74)专利代理机构东莞市神州众达专利商标事务所(普通合伙)44251代理人刘汉民(51)Int.Cl.C01B31/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种高比面积块体多孔炭的制备方法(57)摘要本发明公开一种高比面积块体多孔炭的制备方法，按酚类∶糖类∶水∶离子液体＝1∶1-4∶10-40∶0.01-1的质量比进行混合，首先将酚类和糖类进行混合，再加入去离子水，并在50℃温度下搅拌使酚类和糖类充分溶解，然后加入离子液体，在50℃温度下搅拌混合均匀，置于功率为400-1000w的微波炉中，加热10～600s，得到的材料用水和乙醇冲洗后干燥，得到高比表面积块体多孔炭材料。该方法使用糖类和酚类为反应单体，加入离子液体作为溶剂和模板剂，利用一步微波法进行加热形成高比表面积块体多孔炭，其制备出的块体多孔炭材料比表面积高达1500m2/g以上。本发明工艺简单，操作方便，生产设备少，从而进一步降低成本，便于推广应用，适于大规模生产。CN105692591ACN105692591A权利要求书1/1页1.一种高比面积块体多孔炭的制备方法，其特征在于：按酚类∶糖类∶水∶离子液体＝1∶1-4∶10-40∶0.01-1的质量比进行混合，首先将酚类和糖类进行混合，再加入去离子水，并在50℃温度下搅拌使酚类和糖类充分溶解，然后加入离子液体，在50℃温度下搅拌混合均匀，置于功率为400-1000w的微波炉中，加热10～600s，得到的材料用水和乙醇冲洗后干燥，得到高比表面积块体多孔炭材料。2.根据权利要求1一种高比面积块体多孔炭的制备方法，其特征在于：所述酚类为苯酚、间苯二酚、间苯三酚中的至少一种。3.根据权利要求1一种高比面积块体多孔炭的制备方法，其特征在于：所述糖类为葡萄糖，果糖，乳糖，蔗糖，纤维素，淀粉中的至少一种。4.根据权利要求1一种高比面积块体多孔炭的制备方法，其特征在于：所述离子液体为N-甲基丁基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、N-甲基丁基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、三甲基丙铵双三氟甲磺酰亚胺盐及1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的至少一种。2CN105692591A说明书1/3页一种高比面积块体多孔炭的制备方法技术领域[0001]本发明涉及多孔炭领域技术，特别是提供一种高比面积块体多孔炭的制备方法。背景技术[0002]块体多孔炭材料具有良好的抗腐蚀稳定性(酸碱稳定性等)、良好的导电性,超强的吸附能力等特点,同时由于其块体的外形,可以直接进行工业应用,所以其合成无论在基础研究方面,还是在实际应用上都具有重要意义。传统制备块体碳材料主要是通过粘结铸压、模板复制、气溶胶等。粘结铸压的缺点是粘结剂的种类、用量对块体炭的机械强度、孔容等有很大影响。而模版复制的方法需要首先合成块体氧化硅材料，所以成本高、时间久，不易工业化；气溶胶的方法需要严格调控实验条件，经过长时间的老化，然后进行CO2超临界干燥，最后在高温下碳化制成块体炭材料，该方法由于过程复杂和超临界干燥成本昂贵在生产上很难规模化。[0003]专利CN101948106B使用糖类和酚类为反应单体，加入无机酸/有机酸/硫酸盐为催化剂，利用水热碳化法使其形成块体炭，随即在惰性气氛下碳化，得到高比表面积的多孔炭材料。尽管该方法使用条件温和的水热碳化法，水热釜内的压力和温度难控制，产品的一致性难以保证。而且条件温和，制备的块体多孔碳材料比表只有700m2/g，远低于活性炭粘结铸压的产品比表面积，需要水蒸气活化后才能比表面积高达2600m2/g，活化耗能特别大，不利于工业化生产。[0004]微波作为一种新的加热方式,具有加热迅速、均匀、不存在温度梯度等优点，对许多反应体系具有加速化学反应的效果，而且微波化学已经成功应用废水处理、有机化学合成等工业规模化生产中。利用微波法这一简便，节能环保的方法，使用经济实用的糖类和酚类为反应单体聚合反应生成的块体炭材料，其材料表面富含各种官能团，比表面积高，有望用于吸附金属离子、有机化合物。发明内容[0005]有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，本发明的目的在于提供一种高比面积块体多孔炭的制备方法，该方法使用糖类和酚类为反应单体，加入离子液体作为溶剂和模板剂，利用一步微波法进行加热形成高比表面积块体多孔炭。[0006]为实现上述目