[發(fā)明專利]一種微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811039564.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN108773844A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫飛;王麗杰;高繼慧;張澤坤;裴桐;皮信信;趙廣播
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B32/336
• 分類號(hào): C01B32/336
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

1.一種微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：該方法按以下步驟進(jìn)行：

一、原料細(xì)化

將煤原料依次進(jìn)行破碎、研磨和篩分，得到細(xì)化煤粉；

所述細(xì)化煤粉的粒徑為40目～200目；

二、球磨混合

將細(xì)化煤粉與鈣源混合，球磨1h～8h，得到混合物；

所述鈣源為無水氯化鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣、硝酸鈣、甲酸鈣、乙酸鈣、檸檬酸鈣、葡萄糖酸鈣中的一種或多種按任意比例的混合物；

所述細(xì)化煤粉與鈣源中鈣元素的質(zhì)量比為1：(0.001～0.05)；

三、高溫活化

將步驟二中的混合物置于氣氛爐內(nèi)，將氣氛爐升溫至700℃～1000℃并保溫0.5h～10h，保溫結(jié)束后將氣氛爐自然降至室溫，得到活化產(chǎn)物；

所述氣氛爐內(nèi)的氣氛為CO₂和惰性氣體組成的混合氣氛，或水蒸氣和惰性氣體組成的混合氣氛；

四、活化產(chǎn)物清洗

將活化產(chǎn)物依次進(jìn)行酸洗處理2～3次和水洗處理2～3次，得到清洗后的活化產(chǎn)物；

五、干燥

將清洗后的活化產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，即得到煤基多孔碳材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟一所述煤原料為褐煤、煙煤、次煙煤或無煙煤中的一種或多種按任意比例的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟二所述球磨時(shí)的球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為100r/min～500r/min，球磨罐材質(zhì)為瑪瑙或不銹鋼。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟三所述氣氛爐的升溫速率為0.1℃/min～15℃/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟三所述CO₂和惰性氣體組成的混合氣氛中CO₂和惰性氣體的體積比為(0.1～10)：1。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟三所述水蒸氣和惰性氣體組成的混合氣氛中水蒸氣和惰性氣體的體積比為(0.1～10)：1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟三所述惰性氣體為高純氮?dú)饣蚋呒儦鍤狻?/p>

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟四所述酸洗處理時(shí)采用的酸洗液為稀鹽酸或硝酸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟四所述采用的酸洗液的濃度為0.01mol/L～1mol/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微量鈣添加催化活化制備煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步驟五所述干燥處理的溫度為60℃～200℃，時(shí)間為5h～12h。