[發明專利]一種非晶泡沫炭及其制備工藝

在審

• 申請號: 201210475305.9
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103449398A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 蔡安輝;郝裴;劉純;朱振中;李曉威
• 申請（專利權）人: 湖南理工學院
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種非晶泡沫炭，其特征在于：所述非晶泡沫炭是由乳液法制備的O/W乳液經過固化的前驅體碳化而成，所述O/W乳液是水相和油相在常壓下經乳化后而形成。

2.權利要求1所述的泡沫炭，其特征在于：所述泡沫炭是非晶態，具有三維的大小孔相間的連通孔結構。

3.權利要求2中所述的非晶泡沫炭，其特征在于：所述泡沫炭中小孔的孔徑范圍為1-4微米，大孔的孔徑范圍為6-15微米，開孔率為90-98%。

4.一種非晶泡沫炭的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟:

水相制備：將間苯二酚和甲醛按1：1.5的摩爾比混合，加入80克去離子水，用玻璃棒攪拌至間苯二酚全部溶解；

乳化劑配制：采用斯盤80和吐溫80按照質量比為3：2進行配制；

O/W乳液的配制：按質量百分比為14：5：1的水相、液體石蠟和乳化劑置于40℃的恒溫水浴鍋中用電力攪拌器在2000轉/分的條件下攪拌40分鐘，獲得乳狀液；

O/W乳液的檢驗：取部分乳狀液置于燒杯中，往其中滴加亮藍，若乳狀液變藍，表明所獲的乳狀液為O/W乳液；

泡沫炭前驅體的制備：向O/W乳液中加入氫氧化鈉溶液作為催化劑，使間苯二酚和甲醛發生聚合反應，整個乳液逐漸固化；

⑥干燥固化：用丙酮浸泡所得固化產物，再以去離子水反復浸泡洗滌數次，然后在70℃的電阻爐中保溫干燥2天；

⑦炭化燒成：將干燥后的炭泡沫前驅體置于高溫節能管式爐中，在氮氣保護下進行炭化。

5.權利要求4所述的非晶泡沫炭的制備方法，其特征在于：水相的配制為間苯二酚和甲醛按1：1.5的摩爾比進行混合，并加80克去離子水。

6.權利要求4所述的非晶泡沫炭的制備方法，其特征在于：采用斯盤80和吐溫80按照質量比為3：2配制乳化劑。

7.權利要求4所述的非晶泡沫炭的制備方法，其特征在于：采用濃度為40%氫氧化鈉溶液作為催化劑和固化劑，加入量為總重量的1%。

8.權利要求4所述的非晶泡沫炭的制備方法，其特征在于：按質量百分比為14：5：1的水相、液體石蠟和乳化劑配制，溫度為40℃，攪拌速度為2000轉/分，攪拌時間為40分鐘。

9.權利要求4所述的非晶泡沫炭的制備方法，其特征在于：干燥固化溫度為70℃，保溫干燥時間為2天。

10.權利要求4所述的非晶泡沫炭的制備方法，其特征在于：炭化燒成在氮氣保護下進行。

11.其升溫程序為：以20℃/min由室溫加熱到350℃，保溫30min，再以1℃/min加熱到850℃，保溫60min，最后隨爐冷卻至室溫。