[發明專利]一種以植物瀝青為原料制備氮摻雜活性炭材料的方法

有效

• 申請號: 201810647261.0
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN110627064B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 陳亞;關杰豪;曹利濤;甘輝;孔令坤;陳白珍;石西昌
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/336;C01B32/348;H01G11/34
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

1.一種以植物瀝青為原料制備氮摻雜活性炭材料的方法，其特征在于；包括以下步驟:

步驟一

按設定的質量比將軟化點為100~200℃的植物瀝青與含氮交聯劑進行混合；得到瀝青混合物；在植物瀝青軟化溫度下，將所述含氮交聯劑溶于植物瀝青中；步驟一中，所述含氮交聯劑為丙二酰胺、氨基甲酰脲中的至少一種且其熔點范圍為100~200℃；其中植物瀝青和含氮交聯劑的質量比為1:0.5~5；

步驟二

對步驟一所得瀝青混合物進行兩段加熱交聯處理；使得植物瀝青與含氮交聯劑發生交聯反應；所述兩段加熱交聯處理中，第一段加熱交聯處理在含有氧氣和氮氣的混合氣氛中進行，且混合氣氛中氧濃度不超過25%，第一段加熱交聯處理的溫度范圍為100~200℃，處理時間為0.5~5小時，

第二段加熱較熱交聯處理在氮氣或氬氣氣氛中進行，第二段加熱交聯處理的溫度范圍為200~300℃，處理時間為0.5~3小時；且第二段加熱交聯處理的溫度大于第一段加熱交聯處理的溫度；

步驟三

將步驟二所得交聯處理后的瀝青在惰性氣氛中進行加熱碳化處理；

步驟四

將步驟三所得碳化產物進行活化處理，得到所需氮摻雜活性炭材料。

2.根據權利要求1所述的一種以植物瀝青為原料制備氮摻雜活性炭材料的方法，其特征在于：

步驟三中，在惰性氣氛中進行加熱碳化處理時，窯爐的溫度范圍為700~1000℃， 且加熱時間為1~5小時。

3.根據權利要求1所述的一種以植物瀝青為原料制備氮摻雜活

性炭材料的方法，其特征在于：

步驟四中，所述活化處理是將碳化產物在水蒸氣或二氧化碳氣氛中在800~1100℃的溫度范圍內熱處理1~10小時； 或將碳化所得產物與堿金屬氫氧化物按質量比為1:1~5混合后在惰性氣氛中800~1100℃的溫度范圍內熱處理0.5~2小時。