一种以活性炭为原料合成石墨化多孔碳材料的制备方法

摘要

一种以活性炭为原料合成石墨化多孔碳材料的制备方法，涉及一种合成石墨化多孔碳材料的制备方法。本发明是要解决现有活性炭材料导电性较差、孔径较小、制备工艺复杂、合成温度较高、不适用于大规模生产的技术问题。本发明的制备方法如下：一、活性炭的分散；二、活性炭与催化剂的配位结合；三、配合物的固化；四、热处理；五、酸处理。本发明主要用于制备石墨化多孔碳材料。

主权项

一种以活性炭为原料合成石墨化多孔碳材料的制备方法，其特征在于一种以活性炭为原料合成石墨化多孔碳材料的制备方法是按以下步骤进行的：一、活性炭的分散：将活性炭与溶剂均匀混合，然后在转速为100r/min～350r/min的条件下搅拌3h～9h得到均匀反应液，向均匀反应液中加入表面活性剂溶液，继续在转速为100r/min～350r/min的条件下搅拌1h～3h得到均匀混合液；所述的活性炭为椰壳活性炭和煤质活性炭中的一种或两种的混合物；所述的溶剂为蒸馏水、乙醇、乙二醇和异丙醇中的一种或其中几种的混合物；所述的活性炭的质量与溶剂的体积比为(0.1g～10g):100mL；所述的表面活性剂溶液的溶质为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或其中几种的混合物，表面活性剂溶液的溶剂为去离子水；所述的活性炭与表面活性剂溶液中的溶质的质量比为(10～100):1；所述的表面活性剂溶液的摩尔浓度为0.0005mol/L～0.05mol/L；二、活性炭与催化剂的配位结合：向步骤一得到的均匀混合液中加入金属催化剂，然后以100r/min～350r/min的转速搅拌4h～8h，最后经过超声振荡30min～120min得到配合物；步骤二中所述的金属催化剂与步骤一中所述的活性炭的质量比为1:(1～10)；三、配合物的固化：将步骤二得到的配合物在20℃～100℃的条件下真空干燥2h～24h，然后自然冷却至室温得到固化的配合物；四、热处理：将步骤三得到的固化的配合物在气流量为30mL/min～200mL/min的惰性气体的保护下从室温以5℃/min～30℃/min的升温速率升温至500℃～1000℃，再在温度为500℃～1000℃的条件下保温1h～6h得到碳材料；五、酸处理：用酸回流法处理步骤四得到的碳材料，得到碳材料的前驱体，再用蒸馏水离心洗涤2～4次碳材料的前驱体至碳材料的前驱体的pH为6.8～7.2，然后在温度为60℃～80℃条件下真空干燥5h～10h，即得到石墨化多孔碳材料。