中孔炭材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种中孔炭材料及其制备方法。该方法，包括如下步骤：1)将醛类化合物、酚类化合物和氧化镁模板混匀进行聚合反应，反应完毕得到树脂包覆的氧化镁；2)在惰性气氛中，将所述步骤1)所得树脂包覆的氧化镁由室温升温后进行炭化，得到炭包覆的氧化镁；3)将所述步骤2)所得炭包覆的氧化镁与酸混匀使氧化镁溶解，得到所述中孔炭材料。本发明提供的中孔炭材料，在保持中孔率超过95％的情况下，最高比表面积可以超过2600m²/g，最大中孔孔容可以超过5.5cm³/g，该方法在调控中孔炭材料的孔径分布以及孔壁厚度等方面，拥有目前已知现存技术所无法匹敌的明显优势，值得在催化、吸附、电极材料等领域大力推广应用。

主权项

一种制备中孔炭材料的方法，包括如下步骤： 1)将液态醛类化合物、酚类化合物和氧化镁模板混匀进行聚合反应，反应完毕得到树脂包覆的氧化镁； 或者，将固态醛类化合物或所述液态醛类化合物或气态醛类化合物、酚类化合物和氧化镁模板于溶剂中混匀进行聚合反应，反应完毕得到树脂包覆的氧化镁； 2)在惰性气氛中，将所述步骤1)所得树脂包覆的氧化镁由室温升温后进行炭化，得到炭包覆的氧化镁； 3)将所述步骤2)所得炭包覆的氧化镁与酸混匀使氧化镁溶解，得到所述中孔炭材料； 所述液态醛类化合物均选自乙醛、丙醛、丁醛、己醛、丙烯醛、巴豆醛、糠醛、苯甲醛、苯乙醛、肉桂醛、水杨醛、乙二醛和三聚乙醛中的至少一种； 所述固态醛类化合物均选自三聚甲醛、多聚甲醛、苯二甲醛和香草醛中的至少一种； 所述气态醛类化合物均选自甲醛和乙醛中的至少一种； 所述酚类化合物均选自苯酚、苯二酚、苯三酚、甲酚、二甲酚、叔丁基苯酚、烯丙基苯酚、百里酚、甲氧基酚、萘酚和腰果酚中的至少一种； 所述溶剂均选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正己醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、乙醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、糠醛、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯和二甲基亚砜中的至少一种； 所述氧化镁模板的比表面积为20‑600m²/g； 所述固态醛类化合物或所述液态醛类化合物或气态醛类化合物、酚类化合物和比表面积为10m²/g‑30m²/g的所述氧化镁模板的用量比均为0.6g‑50g：1.5g‑27g：100g； 所述固态醛类化合物或所述液态醛类化合物或气态醛类化合物、酚类化合物和比表面积为31m²/g‑100m²/g的所述氧化镁模板的用量比均为1.3g‑80g：3g‑45g：100g； 所述固态醛类化合物或所述液态醛类化合物或气态醛类化合物、酚类化合物和比表面积为101m²/g‑300m²/g的所述氧化镁模板的用量比均为3g‑100g：7g‑65g：100g； 所述固态醛类化合物或所述液态醛类化合物或气态醛类化合物、酚类化合物和比表面积为301m²/g‑1000m²/g的氧化镁模板的用量比均为7g‑180g：15g‑110g：100g； 所述聚合反应步骤中，温度均为80‑120℃，时间为3‑6小时,所述由室温升温步骤中，升温速率均为5‑10℃/min；所述炭化步骤中，温度均为700‑1200℃，时间均为1小时‑6小时。