[發明專利]彈丸焦多孔碳及其制備方法

有效

• 申請號: 202010326640.7
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111483997B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 石磊;皮濤;徐燕寧;舒平;邵浩明
• 申請（專利權）人: 湖南中科星城石墨有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 長沙中科啟明知識產權代理事務所(普通合伙) 43226
• 代理人: 匡治兵

1.彈丸焦多孔碳的制備方法，包括以下步驟：

S1、破碎：將彈丸焦進行破碎，破碎后顆粒D50控制在8±1μm，得到彈丸焦破碎料；

S2、酸洗：將鹽酸和硝酸按照1:（1.5~2）的質量比混合，形成混酸；再加入蒸餾水，所加蒸餾水的質量與混酸的質量相等，混合均勻，制成酸洗液；然后將彈丸焦破碎料加入到酸洗液中，靜置、過濾、洗滌、烘干，得到酸洗料；

S3、制粉：將步驟S2制備的酸洗料通過氣流磨制成粉料；

S4、刻蝕碳化：將步驟S3制備的粉料裝入加熱爐中，通入SO₂氣體，加熱至900℃～980℃，保溫0.5~1h，停止加熱，并將氮氣取代SO₂氣體，降溫至室溫后再經篩分、除磁、包裝，得到彈丸焦多孔碳。

2.根據權利要求1所述的彈丸焦多孔碳的制備方法，其特征在于：步驟S1中，所述彈丸焦為市購的粒度≤5mm的燃料級彈丸焦。

3.根據權利要求1所述的彈丸焦多孔碳的制備方法，其特征在于：步驟S2中，將質量分數為38%分析純鹽酸和68%的分析純硝酸按照1:（1.5~2）的質量比混合，形成混酸；再加入蒸餾水，所加蒸餾水的質量與混酸的質量相等，混合均勻，制成酸洗液；然后將彈丸焦破碎料加入到酸洗液中，靜置3~5天；再進行真空抽濾，然后添加蒸餾水反復洗滌、抽濾，待濾液呈中性后，將濾渣置于烘箱中在120℃下干燥，得到酸洗料。

4.根據權利要求1所述的彈丸焦多孔碳的制備方法，其特征在于：步驟S3中，將步驟S2制備的酸洗料通過氣流磨制備成D50為3~5μm的粉料。

5.根據權利要求1所述的彈丸焦多孔碳的制備方法，其特征在于：步驟S4中，將步驟S3制備的粉料裝入管式爐中，通入SO₂氣體，加熱刻蝕碳化，刻蝕碳化的升溫制度為：室溫~500℃，升溫速度0.2~2℃/min；500℃，保溫0.5~3h；500~900℃，升溫速度3~5℃/min； 900℃，保溫0.5~1h；停止加熱，并將氮氣取代SO₂，降溫至室溫，再經篩分、除磁、包裝，得到彈丸焦多孔碳。

6.根據權利要求1所述的彈丸焦多孔碳的制備方法，其特征在于：步驟S4中，所述SO₂的通氣量控制在2~5 L/min，尾氣采用石灰水收集。

7.一種彈丸焦多孔碳，其特征在于：所述的彈丸焦多孔碳是通過權利要求1~6任一項所述的彈丸焦多孔碳的制備方法所制備的。

8.根據權利要求7所述的一種彈丸焦多孔碳，其特征在于：所述彈丸焦多孔碳的灰分≤0.1%，所述彈丸焦多孔碳的D50為3~5 μm，所述彈丸焦多孔碳的比表面積為1000~1500m²/g，所述彈丸焦多孔碳的孔徑為0.05~0.2μm，所述彈丸焦多孔碳的通孔率≥90%。