[發(fā)明專利]從木質(zhì)素/炭渣得到的碳產(chǎn)物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480019625.0
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN105121386B
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: O.L.阿里亞諾維奇;B.阿爾納斯勒;O.古爾;A.A.豪斯納;R.E.米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 格拉弗技術(shù)國際控股有限公司
• 主分類號: C04B35/532
• 分類號: C04B35/532
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 羅文鋒;萬雪松

本發(fā)明涉及一種用于制備石墨的具有至少5%的木質(zhì)素基焦炭和大于3.36?且小于3.44?的d002間距的前體。制備生/石墨制品的方法包括，將從石油產(chǎn)物、煤產(chǎn)物或瀝青產(chǎn)物得到的焦炭與從木質(zhì)素得到的焦炭混合。或者，可將用于不同類型的焦炭的前體材料混合，并一起焦化。可使混合物形成所需形狀。隨后可使制品碳和石墨化。該量木質(zhì)素得到的焦炭的量足以改變石墨制品至少一個選擇性質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及碳制品和制備碳制品的方法領(lǐng)域，更具體地講，涉及制備石墨制品領(lǐng)域，其中木質(zhì)素為用于制備石墨制品的前體。

木質(zhì)素，是無木造紙的工業(yè)副產(chǎn)物，是地球上最豐富的基于有機物的聚合物之一。木質(zhì)素可再生，容易得到，并且相對廉價。目前對于木質(zhì)素而言有有限的市場。實際上，少于2%的可得到的木質(zhì)素用于制造工業(yè)材料或化學(xué)品。木質(zhì)素是具有廣泛交聯(lián)和強的分子間和分子內(nèi)作用的聚芳族多元醇，因此，其化學(xué)結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。由于木質(zhì)素的固有的高的基于芳族的碳含量和觀測到的高焦化值，它顯示作為碳基產(chǎn)品前體的潛力。然而，已發(fā)現(xiàn)該多元醇為非晶且高官能化，用木質(zhì)素作為碳產(chǎn)品給料的嘗試很少成功。

發(fā)明簡述

本文中公開的一種方法為制備石墨制品的方法。這種方法包括，將第一量的從石油產(chǎn)物、煤產(chǎn)物或瀝青產(chǎn)物得到的焦炭與第二量的從木質(zhì)素得到的焦炭混合，從而形成生混合物。使生混合物形成所需形狀，從而形成生制品。隨后可使生制品碳化，任選石墨化。與僅自第一量的焦炭的焦炭制成的第二石墨制品比較，第二量的焦炭的量足以改變石墨制品至少一個選擇性質(zhì)，以得到石墨制品的所需組性質(zhì)。

本文中公開的另一種方法包括制備生制品的方法。方法包括，將第一量的從石油產(chǎn)物、瀝青產(chǎn)物或煤產(chǎn)物得到的焦炭前體材料與第二量從木質(zhì)素得到的焦炭前體材料混合，從而形成前體混合物。使前體混合物焦化，從而形成焦炭。使焦炭形成所需取向。與僅自第一量的焦炭前體材料的焦炭制成的第二最終制品比較，第二量的焦炭前體的量足以改變從焦炭形成的最終制品的至少一個選擇性質(zhì)，以得到最終制品的所需組性質(zhì)。

本文中包括的進一步的方法為制備生制品的方法。方法包括，將第一量的從具有至少70%碳含量的炭渣(carbon residue)得到的焦炭前體材料與第二量的從木質(zhì)素得到的焦炭前體材料混合，從而形成前體混合物。使前體混合物焦化，從而形成焦炭。使焦炭形成所需取向。

藉此與僅自第一量的焦炭前體材料的焦炭制成的第二最終制品比較，第二量的焦炭前體的量足以改變從焦炭形成的最終制品的選擇性質(zhì)，以得到最終制品的所需組性質(zhì)。

單片石墨制品具有至少1立方厘米(“cc”)體積，由包含至少5%重量的木質(zhì)素基焦炭和大于3.36?且小于3.44?的d002間距的前體形成。

應(yīng)了解，前面概要描述和以下詳述二者提供本公開的實施方案，且旨在提供理解所要求保護的本發(fā)明的性質(zhì)和特征的總覽或框架。

附圖簡述

圖1為實施例中所用傾析油樣品的TGA。

圖2為實施例中所用HWL樣品的TGA。

圖3為木質(zhì)素樣品、傾析油樣品和二者不同混合物的TGA。

圖4為石墨棒的CTE對作為前體用于石墨棒的SWKL的百分數(shù)的線圖。

圖5為石墨棒的CTE對作為前體用于石墨棒的HWL的百分數(shù)的線圖。

圖6為石墨棒的CTE對作為前體用于石墨棒(單獨焦化的HWL和傾析油)的HWL百分數(shù)的繪圖。

圖7為煅燒HWL/傾析油混合物的XRD。

圖8為煅燒SWKL/傾析油混合物的XRD。

圖9為XRD峰強度對煅燒焦炭的HWL/傾析油混合物的CTE的線圖。