[發明專利]一種碳復合材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310686707.8
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104176721A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 傅強;劉杰;王安苗
• 申請（專利權）人: 江蘇捷峰高科能源材料股份有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B01J20/20;B82Y30/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

1.一種碳復合材料，其特征在于：由占碳復合材料總重0.1~35%的碳納米材料和占碳復合材料總重99.9~65%的高表面積無定形炭組成；所述的碳納米材料為碳納米管、碳纖維、石墨薄片、氧化石墨烯和石墨烯中的一種或幾種的混合物；所述的復合材料比表面積不低于800m²/g，孔容不低于0.3cm³/g，電導率不低于4S/cm，復合材料的孔隙大小為0.5~10納米。

2.根據權利要求1所述的碳復合材料，其特征在于：在所述的碳納米材料中，所述碳納米管包括單壁碳納米管和多壁碳納米管；多壁碳納米管的管壁層數為2-100層；單根納米管的長度不低于500納米。

3.根據權利要求1所述的碳復合材料，其特征在于：在所述的碳納米材料中，石墨烯或石墨薄片的面積為1~400平方微米，石墨烯的層數為1~10層。

4.根據權利要求1所述的碳復合材料，其特征在于：所述碳纖維的直徑為40-500納米，長度不小于1微米。

5.一種制備權利要求1所述的碳復合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將無定形炭前體材料分散到水中，加入碳納米材料，混合均勻，控溫90~300℃，反應0.5~48小時；冷卻到室溫，收集產物；

2）將產物和活化試劑混合均勻，轉移至高溫爐中，在惰性氣體保護下，在600~900℃下處理0.5~48小時；冷卻到室溫，將產物用去離子水沖洗，烘干；所述活化試劑包括磷酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鋅和氯化鈣；所述惰性氣體包括氬氣、氮氣和氦氣；活化劑和產物的重量比為10：1~1：10；

或，

將產物轉移至高溫爐中，通入混合氣體，在600~900℃處理0.5-48小時后冷卻到室溫；所述的混合氣體選自氮氣、氬氣、氦氣、占總體積0.01~99.99%的水蒸氣、占總體積0.01~99.99%的二氧化碳中的一種或幾種。

6.根據權利要求5所述制備碳復合材料的方法，其特征在于：所述無定形炭前體可選自聚乙烯、聚丙乙烯、聚碳酸酯、苯酚、甲醛、葡萄糖、蔗糖、果糖、纖維素、木質素、酚醛樹脂、和聚乙烯醇。

7.權利要求1所述的碳復合材料在水處理當中的應用。