一种含介孔和大孔的多孔碳材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种含介孔和大孔的多孔碳材料的制备方法。以酚醛树脂、两种造孔剂及固化催化剂为起始原料，通过预固化成型、深固化、碳化等工艺制得同时具有介孔和大孔孔径分布的碳素块体材料，其中介孔主要分布在5～20nm之间，大孔主要分布在1～90μm之间。通过调整起始原料成分以及固化温度可以实现孔形貌、孔径大小及孔容等多孔碳参数的调控。该方法以成品酚醛树脂为碳质原料，完成预固化成型、深固化及碳化的设备要求低，具有低成本，易工业化生产等特点。因多孔碳的孔性能的可控性，故而可制备出适合环境保护、气体分离以及改善能源效率等方面应用的多孔碳以及作为碳化物陶瓷制备的坯体。

主权项

1、一种含介孔和大孔的多孔碳材料的制备方法，包括下述步骤：1)预固化成型：按1∶0.33～1∶3重量比将乙二醇和淀粉混合均匀制成造孔剂；再按1∶1～1∶3的重量比将2130#热固性酚醛树脂和造孔剂混合搅拌均匀后加入酚醛树脂和造孔剂总重量4～10％的苯磺酰氯混合均匀制成酚醛树脂混合物；将混和物在50℃下保温3h～6h或室温下搁置2～3d完成预固化成型得到试样；2)深固化：将预固化成型的试样在初始温度为60℃升温至100～180℃保温8h后得深固化的试样，升温速率为10℃/12h～20℃/12h；3)碳化：在N2气保护下对深固化的试样进行碳化，由室温升至700～1000℃保温1h，升温速率为50℃/h～100℃/h，完成保温后随炉冷却至300℃以下停止供N2，继续冷却至室温得含介孔和大孔的多孔碳材料。