CN104649249A - 一种沸石矿模板制备多孔炭的方法 - Google Patents
一种沸石矿模板制备多孔炭的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104649249A CN104649249A CN201410756766.2A CN201410756766A CN104649249A CN 104649249 A CN104649249 A CN 104649249A CN 201410756766 A CN201410756766 A CN 201410756766A CN 104649249 A CN104649249 A CN 104649249A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- template
- charcoal
- zeolite mineral
- zeolite
- porous charcoal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及功能材料应用制备技术领域,具体涉及一种沸石矿模板制备多孔炭的方法。一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,采用如下步骤:先以沸石矿制备炭/模板复合物;再制得的炭/模板复合物制备多孔炭;本发明以一种天然沸石矿为模板,制备出了一种孔径分布较宽的中大孔模板炭。此模板炭的比表面积为41lm2/g,中孔率达到66%。在H2SO4介质中,这种模板炭具有优良的大倍率性能。在扫描速度为lmV/s时,其比容量为185F/g,当扫描速度增加到500mV/s时,其比容量仍有133F/g,容量保持率为72%,且保持了良好的扫描曲线。
Description
技术领域
本发明涉及功能材料应用制备技术领域,具体涉及一种沸石矿模板制备多孔炭的方法。
背景技术
以多孔炭为电极的超级电容器由于具有较高的能量和功率密度,有望成为动力汽车、电源储备等应用的新型能源。为获得高的能量和功率密度,要求多孔炭具有较高的比表面积、较大的孔径和合适的表面官能团。在此条件下,具有中大孔结构的炭气凝胶、模板炭等被广泛应用于超级电容器的研究。其中,模板炭由于孔径的可调控性,受到更多的关注。但是,传统的模板炭一般使用具有规则孔径的多孔硅材料,这些模板大多为人工合成,有的模板合成本身就足分子筛研究领域的研究成果,工艺复杂、成本高,以之为模板所制备的多孔炭成本更高。
发明内容
本发明旨在提出一种沸石矿模板制备多孔炭的方法。
本发明的技术方案在于:
一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,采用如下步骤:
步骤1:制备炭/模板复合物:
以沸石矿为模板,蔗糖为碳源;将5g沸石矿粉末置于烧杯中,加入蔗糖、去离子水、硫酸溶液共20mL,在振荡器上震荡2h,过滤;将固体部分在空气中100℃下加热4h,然后将温度提高到150℃,保持2h,使蔗糖聚合固化;将固化产物放入管式气氛炉,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温到850℃,碳化5h,得到炭/模板复合物;
步骤2:由炭/模板复合物制备多孔炭:
将复合物在浓氢氟酸中处理3h,洗净后再用盐酸处理,除去复合物中的沸石矿骨架;过滤,固体部分用去离子水清洗3次,过滤,在空气中干燥,即得多孔炭。
优选地,所述的沸石矿其成分为:石英、钠长石以及毛沸石,在使用前需研磨,并过60目筛。
优选地,所述的加入的共20ml的蔗糖、去离子水、硫酸溶液的质量比为5:10:1。
或者优选地,所述的盐酸处理的浓度为6mol/L,处理时间为2h。
或者优选地,所述的由炭/模板复合物制备多孔炭中的干燥温度为105℃。
本发明的技术效果在于:
本发明以一种天然沸石矿为模板,制备出了一种孔径分布较宽的中大孔模板炭。此模板炭的比表面积为41lm2/g,中孔率达到66%。在H2SO4介质中,这种模板炭具有优良的大倍率性能。在扫描速度为lmV/
s时,其比容量为185F/g,当扫描速度增加到500mV/s时,其比容量仍有133F/g,容量保持率为72%,且保持了良好的扫描曲线。
具体实施方式
一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,采用如下步骤:
步骤1:制备炭/模板复合物:
以沸石矿为模板,蔗糖为碳源;将5g沸石矿粉末置于烧杯中,加入蔗糖、去离子水、硫酸溶液共20mL,在振荡器上震荡2h,过滤;将固体部分在空气中100℃下加热4h,然后将温度提高到150℃,保持2h,使蔗糖聚合固化;将固化产物放入管式气氛炉,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温到850℃,碳化5h,得到炭/模板复合物;
步骤2:由炭/模板复合物制备多孔炭:
将复合物在浓氢氟酸中处理3h,洗净后再用盐酸处理,除去复合物中的沸石矿骨架;过滤,固体部分用去离子水清洗3次,过滤,在空气中干燥,即得多孔炭。
其中,沸石矿其成分为:石英、钠长石以及毛沸石,在使用前需研磨,并过60目筛。加入的共20ml的蔗糖、去离子水、硫酸溶液的质量比为5:10:1。盐酸处理的浓度为6mol/L,处理时间为2h。由炭/模板复合物制备多孔炭中的干燥温度为105℃。
经过硫酸和高温碳化处理之后,沸石矿的骨架结构并没出现溃塌,仍然保持了其孔道结构。经过去除模板工艺之后,所得产物没有出现明显衍射峰,通过灰化分析得知,TC的灰分含量<5%。说明模板去除得比较彻底,得到的多孔炭比较纯净。
Claims (5)
1.一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,其特征在于:采用如下步骤:
步骤1:制备炭/模板复合物:
以沸石矿为模板,蔗糖为碳源;将5g沸石矿粉末置于烧杯中,加入蔗糖、去离子水、硫酸溶液共20mL,在振荡器上震荡2h,过滤;将固体部分在空气中100℃下加热4h,然后将温度提高到150℃,保持2h,使蔗糖聚合固化;将固化产物放入管式气氛炉,在氮气保护下,以5℃/min的速度升温到850℃,碳化5h,得到炭/模板复合物;
步骤2:由炭/模板复合物制备多孔炭:
将复合物在浓氢氟酸中处理3h,洗净后再用盐酸处理,除去复合物中的沸石矿骨架;过滤,固体部分用去离子水清洗3次,过滤,在空气中干燥,即得多孔炭。
2.如权利要求1一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,其特征在于:所述的沸石矿其成分为:石英、钠长石以及毛沸石,在使用前需研磨,并过60目筛。
3.如权利要求1一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,其特征在于:所述的加入的共20ml的蔗糖、去离子水、硫酸溶液的质量比为5:10:1。
4.如权利要求1一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,其特征在于:所述的盐酸处理的浓度为6mol/L,处理时间为2h。
5.如权利要求1一种沸石矿模板制备多孔炭的方法,其特征在于:所述的由炭/模板复合物制备多孔炭中的干燥温度为105℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410756766.2A CN104649249A (zh) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | 一种沸石矿模板制备多孔炭的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410756766.2A CN104649249A (zh) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | 一种沸石矿模板制备多孔炭的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104649249A true CN104649249A (zh) | 2015-05-27 |
Family
ID=53240967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410756766.2A Pending CN104649249A (zh) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | 一种沸石矿模板制备多孔炭的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104649249A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106745037A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 长江大学 | 一种多级孔道钛硅分子筛及其制备方法 |
CN106865564A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-06-20 | 长江大学 | 一种多级孔道杂原子mfi型分子筛及其制备方法 |
CN110482523A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-22 | 中山大学 | 一种氮掺杂分级多孔碳材料及其超级电容器制备中的应用 |
-
2014
- 2014-12-11 CN CN201410756766.2A patent/CN104649249A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106745037A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-05-31 | 长江大学 | 一种多级孔道钛硅分子筛及其制备方法 |
CN106865564A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-06-20 | 长江大学 | 一种多级孔道杂原子mfi型分子筛及其制备方法 |
CN110482523A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-22 | 中山大学 | 一种氮掺杂分级多孔碳材料及其超级电容器制备中的应用 |
CN110482523B (zh) * | 2019-08-16 | 2021-09-10 | 中山大学 | 一种氮掺杂分级多孔碳材料及其超级电容器制备中的应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104528720B (zh) | 一种多级孔炭材料的制备方法及产品 | |
CN104709906B (zh) | 一种三维分级多孔活性炭材料的制备方法 | |
CN109516458A (zh) | 一种生物质基分级多孔碳及其制备方法 | |
CN105502386B (zh) | 一种微孔碳纳米片的制备方法 | |
CN104477908A (zh) | 一种以壳聚糖为原料制备活性炭的方法及得到的活性炭 | |
CN106881071A (zh) | 一种改性活性炭/硅藻土吸附剂的制备方法 | |
CN103408009A (zh) | 一种由稻壳联产高比电容活性炭和纳米二氧化硅的制备方法 | |
CN105236364A (zh) | 一种管状氮化碳的制备方法 | |
CN102214514A (zh) | 一种超级电容器用高比电容活性炭电极材料的生产方法 | |
KR20150100636A (ko) | 이차 전지용 전극 재료 및 그 제조 방법, 및 이차 전지 | |
CN104649249A (zh) | 一种沸石矿模板制备多孔炭的方法 | |
JP2024504492A (ja) | 電波吸収材料を含有する複合a型分子篩原料粉末、オールゼオライト分子篩、これらの製造方法、及び使用 | |
CN104528704A (zh) | 一种石墨化有序介孔碳材料的制备方法 | |
CN102674346A (zh) | 低koh用量制备高比表面积复合孔结构煤质活性炭 | |
CN106532049A (zh) | 一种多孔结构钠离子电池碳电极材料的制备方法 | |
CN106495125A (zh) | 一种石油焦基介孔碳的制备方法及应用 | |
CN102838112B (zh) | 一种活性炭的制备方法 | |
CN107512712B (zh) | 一种多级孔炭材料及其制备方法 | |
CN102424383B (zh) | 一种电化学电容器用中孔炭材料的制备方法 | |
CN104445145B (zh) | 一种具有层次孔结构多孔炭的简易制备方法 | |
CN109277088A (zh) | 一种复合活性炭超滤滤芯以及制备方法 | |
CN107804835A (zh) | 一种沸石矿模板制备多孔炭的方法 | |
CN108249456A (zh) | 一种以稻壳为原料制备等级孔y型分子筛的方法 | |
CN108889333B (zh) | 硫酸化氧化锆负载到hzsm-5分子筛上制备固体酸催化剂的方法及应用 | |
CN108975328A (zh) | 一种两步预碳化制备氮氧共掺杂生物质多孔碳材料的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150527 |