一种泡沫碳的制备方法.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CN107344716A(43)申请公布日2017.11.14(21)申请号201710565984.1(22)申请日2017.07.12(71)申请人贵州大学地址550025贵州省贵阳市花溪区贵州大学化学与化工学院(72)发明人陈前林余明(74)专利代理机构北京联创佳为专利事务所(普通合伙)11362代理人张梅(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种泡沫碳的制备方法(57)摘要本发明公开了一种泡沫碳的制备方法，在煤焦油中加入N,N-二甲基甲酰胺，将煤焦油净化，得A品；将A品减压蒸馏，得B品；将B品研磨，得C品；将C品发泡，得泡沫碳。本发明具有制备成本较低，且制备工艺简单的特点。CN107344716ACN107344716A权利要求书1/1页1.一种泡沫碳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）在煤焦油中加入N,N-二甲基甲酰胺，将煤焦油净化，得A品；2）将A品减压蒸馏，得B品；3）将B品研磨，得C品；4）将C品发泡，得泡沫碳。2.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，煤焦油与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为2-8：1。3.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，煤焦油与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为5：1。4.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，煤焦油净化工艺是在40℃-65℃搅拌2-4h，然后静置10-24h，取上层油相即得。5.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，煤焦油净化工艺是在65℃搅拌4h，然后静置12h，取上层油相即得。6.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，减压蒸馏的温度为320-500℃，蒸馏时间为1-4h。7.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，减压蒸馏的温度为460℃，蒸馏时间为2h。8.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，B品研磨后的粒度小于140目。9.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，发泡是将C品放入反应釜内，在脱惰性气体的保护下将反应釜内的压力调节为0.8-1Mpa，然后以2-4℃/min的速率升温至330-370℃并保温0.5-1.5h，然后泄压至0.4-0.6Mpa，再加压至0.8-1Mpa，随后以2-4℃/min的速率升温至450-510℃保温2-6h即可。10.根据权利要求1所述的泡沫碳的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，发泡是将C品放入反应釜内，在惰性气体的保护下将反应釜内的压力调节为0.9Mpa，然后以3℃/min的速率升温至350℃并保温1h，然后泄压至0.5Mpa，再加压至0.9Mpa，随后以3℃/min的速率升温至480℃保温4h即可。2CN107344716A说明书1/4页一种泡沫碳的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种泡沫碳的制备方法，特别是一种泡沫碳的低温低压制备方法。背景技术[0002]泡沫碳是一种由孔泡和相互连接的孔泡壁组成的具有三维网状结构的轻质多孔材料，依据其孔壁的微观结构，可以分为石墨化和非石墨化泡沫碳。除具有碳材料的常规性能外，泡沫碳还具有密度小、强度高、抗热震、易加工等特性，以及良好的导电、导热、吸波等物理和化学性能，通过与金属或非金属复合，可以获得高性能的结构材料，这些优异的性能使泡沫碳在化工、航天航空、电子等诸多领域具有应用潜力。[0003]煤焦油是重要的化工产品，其成分复杂，较难分离。煤沥青占其50％-60％，因含大量有毒物质导致利用率不高，属于工业废弃物。目前制备泡沫碳的原料主要是中间相沥青，得到方式主要是购买成品，同时，需要使用催化剂，生产成本较高。近几年也对煤沥青为原料制备泡沫碳有些许研究，使用的是购买的煤沥青再通过改性制备高软化点的煤沥青，同样增大了原料成本。此外，利用煤沥青制备泡沫碳发泡条件通常是温度≥600℃，压力≥10MPa，这也增大了生成成本。综上，现目前的泡沫碳的制备存在生产成本高，制备难度大的缺陷。发明内容[0004]本发明的目的在于，提供一种泡沫碳的制备方法。本发明具有制备成本较低，且制备工艺简单的特点。[0005]本发明的技术方案：一种泡沫碳的制备方法，包括如下步骤：[0006]1)在煤焦油中加入N,N-二甲基甲酰胺，将煤焦油净化，得A品；[0007]2)将A品减压蒸馏，得B品；[0008]3)将B品研磨，得C品；[0009]4)将C品发泡，得泡沫碳。[0010]前述的泡沫碳的制备方法，所述步骤1)中，煤焦油与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为2-8：1。[