ES2282742T3 - Procedimiento de preparacion de una esterilla porosa de fibrilas, la esterilla porosa de fibrilas y un tapon de fibrilas. - Google Patents

Procedimiento de preparacion de una esterilla porosa de fibrilas, la esterilla porosa de fibrilas y un tapon de fibrilas. Download PDF

Info

Publication number
ES2282742T3
ES2282742T3 ES04002393T ES04002393T ES2282742T3 ES 2282742 T3 ES2282742 T3 ES 2282742T3 ES 04002393 T ES04002393 T ES 04002393T ES 04002393 T ES04002393 T ES 04002393T ES 2282742 T3 ES2282742 T3 ES 2282742T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fibrils
porous
mat
multiplicity
carbon
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.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04002393T
Other languages
English (en)
Inventor
Howard Tennent
Nicholas Leventis
Robert W. Hausslein
David Moy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyperion Catalysis International Inc
Original Assignee
Hyperion Catalysis International Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyperion Catalysis International Inc filed Critical Hyperion Catalysis International Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2282742T3 publication Critical patent/ES2282742T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/386—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C04B30/02—Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/127—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by thermal decomposition of hydrocarbon gases or vapours or other carbon-containing compounds in the form of gas or vapour, e.g. carbon monoxide, alcohols
    • D01F9/1271—Alkanes or cycloalkanes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209—Inorganic fibres
    • D04H1/4242—Carbon fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4374—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece using different kinds of webs, e.g. by layering webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43838—Ultrafine fibres, e.g. microfibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/36—Inorganic fibres or flakes
    • D21H13/46—Non-siliceous fibres, e.g. from metal oxides
    • D21H13/50—Carbon fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/46—Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48—Curtain coaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/663—Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96—Carbon-based electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00793—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filters or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00853—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in electrochemical cells or batteries, e.g. fuel cells
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/30—Pretreatment of the paper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2904—Staple length fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2918—Rod, strand, filament or fiber including free carbon or carbide or therewith [not as steel]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2927—Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Abstract

Procedimiento para la preparación de una esterilla porosa de fibrilas que comprende una multiplicidad de fibrilas de carbono, siendo el 95% de dichas fibrilas dentro del intervalo de ñ10%: cilíndricas; de diámetro constante; libres de carbono depositado pirolíticamente y teniendo un diámetro comprendido entre 3, 5 y 70 nanómetros, teniendo dicha asociación una densidad aparente de 1 a 500 kg/m3 (0, 001 a 0, 50 g/cm3), que comprende las etapas de: (a) dispersar una multiplicidad de dichas fibrilas en un medio; y (b) separar dicha esterilla porosa de dicho medio.

Description

Procedimiento de preparación de una esterilla porosa de fibrilas, la esterilla porosa de fibrilas y un tapón poroso de fibrilas.
Esta solicitud es una divisional de la EPA 94917909.7 (EP-A 0703858).
Campo de la invención
La invención se refiere en general a asociaciones de fibrilas de carbono. Más concretamente, la invención se refiere a asociaciones macroscópicas, tridimensionales, de fibrilas de carbono orientadas de manera aleatoria que tienen una densidad aparente de 0,001 a 0,50 g/cm^{3} y a procedimientos para preparar dichas asociaciones. Incluso más concretamente, la invención se refiere a tales asociaciones para utilizarse como soportes de catalizadores, electrodos, medios cromatográficos, y a estructuras compuestas que comprenden la asociación y un segundo material contenido dentro de la asociación.
Antecedentes de la invención
Las fibrilas de carbono son depósitos de carbono vermicular que tienen diámetros menores de 500 nanómetros. Existen en una variedad de formas y han sido preparadas por medio de la descomposición catalítica de varios gases que contienen carbono en superficies metálicas.
Tennent en US 5.663.230 describe fibrilas de carbono que están libres de un recubrimiento de carbono térmico continuo y tienen múltiples capas grafíticas exteriores que son sustancialmente paralelas al eje de la fibrila. Como tales, se puede caracterizar como teniendo sus ejes c, los ejes que son perpendiculares a las tangentes de las capas curvadas de grafito, sustancialmente perpendiculares a sus ejes cilíndricos. En general tienen diámetros no mayores de 0,1 micrómetros y relaciones de longitud a diámetro de al menos 5. Convenientemente, están sustancialmente libres de un recubrimiento de carbono térmico continuo, es decir, carbono depositado pirolíticamente resultante del cracking térmico de la alimentación de gas utilizada para su preparación.
Fibrilas tubulares que tienen capas grafíticas que son sustancialmente paralelas al eje de la microfibra y diámetros comprendidos entre 3,5 y 75 nanómetros, se describen en US 5.165.909, US 5.171.560, US 5.500.200 y US 5.965.470
Las fibrilas son de utilidad de diversas aplicaciones. Por ejemplo, se pueden emplear como refuerzos en estructuras compuestas o estructuras compuestas híbridas reforzadas con fibra (es decir, materiales compuestos que contienen refuerzos tales como fibras continuas además de fibrilas). Los materiales compuestos pueden contener además cargas tales como negro de humo y sílice, solas o en combinación entre sí. Ejemplos de materiales de matriz reforzables incluyen polímeros inorgánicos y orgánicos, materiales cerámicos (por ejemplo, plomo o cobre). Cuando la matriz es un polímero orgánico, puede consistir en una resina termoendurecible tal como una resina epoxi, de bismaleimida, de poliamida o de poliéster; una resina termoplástica; o una resina moldeada por inyección con reacción.
Objetos de la invención
Un objeto de la invención consiste en proporcionar un procedimiento de preparación de una esterilla porosa de fibrilas como se define en las reivindicaciones 1 y 8.
Otro objeto de la invención consiste en proporcionar esterilla porosa de fibrilas como se define en la reivindicación 16 y un tapón poroso como se define en la reivindicación 17.
Resumen de la invención Definiciones
El término "asociación" se refiere a cualquier configuración de una masa de fibrilas individuales y abarca modalidades de fibrilas entrelazadas así como de fibrilas separadas.
El término "macroscópico" significa que las asociaciones pueden ser de cualquier tamaño adecuado para conseguir un fin industrial o científico.
El término "propiedad física" significa una propiedad inherente, medible, de la asociación, por ejemplo, resistividad.
El término "isotrópico" significa que todas las mediciones de una propiedad física dentro de un plano o volumen de la asociación, independiente de la dirección de la medición, son de un valor constante. Ha de entenderse que las mediciones de dichas composiciones no sólidas han de tomarse en una muestra representativa de la asociación, de manera que se tiene en cuenta el valor medio de los espacios vacíos.
\newpage
El término "relativamente" significa que el 95% de los valores de la propiedad física, cuando se miden a lo largo de un eje de, o dentro de un plano de o dentro de un volumen de la asociación, según sea el caso, estarán dentro de más o menos 50% de un valor medio.
El término "sustancialmente" significa que el 95% de los valores de la propiedad física, cuando se miden a lo largo de un eje de o dentro de un plano de o dentro de un volumen de la asociación, según sea el caso, estarán dentro de más o menos 10% de un valor medio.
Los términos "relativamente isotrópico" y "sustancialmente isotrópico" corresponden a los intervalos de variabilidad de los valores de una propiedad física como se ha indicado anteriormente.
La invención
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para la preparación de una esterilla porosa de fibrilas que comprende una multiplicidad de fibrilas de carbono, siendo el 95% de dichas fibrilas dentro del intervalo de \pm10%: cilíndricas; de diámetro constante; libres de carbono depositado pirolíticamente y teniendo un diámetro comprendido entre 3,5 y 70 nanómetros, teniendo dicha asociación una densidad aparente de 1 a 500 kg/m^{3} (0,001 a 0,50 g/cm^{3}), que comprende las etapas de: (a) dispersar una multiplicidad de dichas fibrilas en un medio; y (b) separar dicha esterilla porosa de dicho medio.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para la preparación de una esterilla porosa de fibrilas que comprende un material compuesto de (a) una multiplicidad de fibrilas de carbono, siendo el 95% de dichas fibrilas dentro del intervalo de \pm10%: cilíndricas; de diámetro constante; libres de carbono depositado pirolíticamente y teniendo un diámetro comprendido entre 3,5 y 70 nanómetros, teniendo dicha asociación una densidad aparente de 1 a 500 kg/m^{3} (0,001 a 0,50 g/cm^{3}) y (b) un segundo material, que comprende las etapas de (a) dispersar una multiplicidad de dichas fibrilas y dicho segundo material en un medio; y (b) separar dicho material compuesto de dicho medio.
Preferentemente, la multiplicidad de fibrilas de carbono tienen propiedades físicas relativamente isotrópicas en al menos un plano de las mismas.
La invención queda definida además por las reivindicaciones dependientes 3-7 y 10-15.
Las asociaciones descritas anteriormente se pueden emplear con gran ventaja como matrices tridimensionales para un número de fines industriales. Por ejemplo, las asociaciones se pueden emplear como medios de filtración, como soportes para catalizadores, como materiales electroactivos para utilizarse, por ejemplo, en electrodos de células de combustible y baterías, y como medios cromatográficos. Se ha comprobado que las asociaciones son útiles en la formación de materiales compuestos que comprende la asociación junto con un sólido en partículas, un componente electroactivo o un metal catalíticamente activo o un compuesto que contiene metal, así como en materiales compuestos con polímeros.
Se ha comprobado ahora que se pueden preparar asociaciones macroscópicas tridimensionales altamente ventajosas de fibrilas de carbono orientadas de manera aleatoria y que tienen propiedades físicas relativamente uniformes a lo largo de un eje unidimensional, preferentemente bidimensional y más convenientemente tridimensional de la asociación tridimensional. Las composiciones preferidas preparadas según los procedimientos de la invención tienen propiedades físicas uniformes a lo largo de al menos un eje unidimensional y tienen propiedades físicas relativamente isotrópicas en al menos un plano de la asociación y más convenientemente son isotrópicas por toda la estructura tridimensional.
Estas composiciones ventajosas se pueden preparar mediante la dispersión de fibrilas en medios acuosos o sólidos orgánicos y filtrando entonces las fibrilas. Se preparan convenientemente composiciones de baja densidad formando un gel o pasta de fibrilas de carbono en un fluido, por ejemplo, un disolvente orgánico tal como propano y calentando entonces el gel o la pasta a una temperatura por encima de la temperatura crítica del medio, separando el fluido supercrítico y por último separando una esterilla o tapón porosa de baja densidad del recipiente en el cual se ha realizado el procedimiento.
Descripción detallada En los dibujos
La figura 1 es una fotomicrografía de una asociación tridimensional de fibrilas de carbono orientadas de manera aleatoria preparada por el procedimiento del ejemplo 1.
Producción de fibrilas de carbono
Las fibrilas se preparan poniendo en contacto un gas que contiene carbono con un catalizador metálico en un reactor durante un periodo de tiempo adecuado, a una presión adecuada y a una temperatura suficiente para producir fibrilas con la morfología anteriormente descrita. Las temperaturas de reacción son en general de 400-850ºC, más preferentemente de 600-750ºC. Las fibrilas se preparan convenientemente de forma continua poniendo el reactor a la temperatura de reacción, añadiendo partículas de catalizador metálico y poniendo entonces en contacto de forma continua el catalizador con el gas que contiene carbono.
Ejemplos de gases de alimentación, catalizadores y condiciones de reacción se ofrecen en varias solicitudes de patentes antes referenciadas, así como en US 6.143.689 y US 5.569.635.
Las fibrilas se pueden preparar de manera que al menos una porción de las fibrilas se encuentran en forma de agregados. Tal como aquí se utiliza, un agregado se define como dos o más fibrilas enmarañadas. Los agregados de fibrilas tienen habitualmente morfologías macroscópicas, tal como se determina por microscopía de barrido electrónico, en donde están enmarañadas de manera aleatoria entre sí para formar bolas de fibrilas enmarañadas que se asemejan a un nido de pájaros ("BN"); o como agregados consistentes en manojos de fibrilas de carbono rectas a ligeramente curvadas o retorcidas que tienen sustancialmente la misma orientación relativa y que presentan la apariencia de un hilo cardado ("CY"), por ejemplo, el eje longitudinal de cada fibrila, a pesar de las curvaturas o retorcimientos individuales, se extiende en la misma dirección que aquella de las fibrilas circundantes presentes en los manojos; o como agregados que consisten en fibrilas rectas a ligeramente curvadas o retorcidas que están enmarañadas entre sí de forma suelta para formar una estructura de "red abierta" ("ON"). En las estructuras de red abierta, el grado de enmarañamiento de las fibrilas es mayor que el observado en los agregados de hilo cardado (en donde las fibrilas individuales tienen sustancialmente la misma orientación relativa) pero menor que en el caso de la estructura de nido de pájaros.
Además de las fibrilas tales como las descritas en Tennent, Patente US No. 4.663.230, se pueden preparar fibrilas que tienen diferentes macromorfologías, tal como la denominada morfología de espina de pescado ("FB") descrita en la Solicitud de Patente Europea publicada No. 198.558.
Las fibrilas de la denominada morfología de espina de pescado se pueden caracterizar como teniendo sus ejes c (como se han definido anteriormente) en algún ángulo menor de la perpendicular a los ejes cilíndricos de las fibrilas. La invención se refiere a dichas fibrilas con estructura de espina de pescado, así como a las descritas en la Patente US No. 4.663.230 de Tennent.
Fibrilas de carbono
Las fibrilas de carbono comprenden preferentemente una combinación de fibrilas separadas y agregados de fibrilas. Sin embargo, las fibrilas pueden estar todas ellas en forma de agregados. Los agregados, cuando están presentes, son generalmente de las morfologías de nido de pájaros, hilo cardado o red abierta. Cuanto más "enmarañados" estén los agregados, más tratamiento se requerirá para conseguir una composición adecuada. Esto significa que la selección de los agregados de hilo cardado o de red abierta es la más preferible para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, los agregados de nidos de pájaros son en general suficientes.
Las asociaciones
En términos amplios, la invención consiste en una composición de materia que comprende esencialmente una asociación macroscópica tridimensional de una multiplicidad de fibrilas de carbono orientadas de manera aleatoria, siendo dichas fibrilas sustancialmente cilíndricas con un diámetro sustancialmente constante, teniendo ejes c sustancialmente perpendiculares a sus ejes cilíndricos, estando sustancialmente libres de carbono depositado pirolíticamente y teniendo un diámetro comprendido entre 3,5 y 70 nanómetros aproximadamente, teniendo dicha asociación una densidad aparente de 0,001 a 0,50 g/cm^{3}. Preferentemente, la asociación tiene propiedades físicas relativa o sustancialmente uniformes a lo largo de al menos un eje unidimensional y convenientemente tienen propiedades físicas relativa o sustancialmente uniformes en uno o más planos dentro de la asociación, es decir, tienen propiedades físicas isotrópicas en dicho plano. En otras modalidades, la asociación entera es relativa o sustancialmente isotrópica con respecto a una o más de sus propiedades físicas.
Las propiedades físicas que pueden ser fácilmente medidas y mediante las cuales se determinan la uniformidad o la isotropía incluyen la resistividad y la densidad óptica.
Materiales compuestos que contienen las asociaciones
En términos amplios, las asociaciones de fibrilas se pueden emplear para cualquier fin en el cual se sabe que los medios porosos son de utilidad. Estos incluyen medios de filtración, electrodos, soportes para catalizadores y medios cromatográficos. Además, las asociaciones son de una forma de volumen conveniente de fibrilas de carbono y, de este modo, se pueden utilizar para cualesquiera aplicaciones conocidas, incluyendo especialmente blindaje EMI, materiales compuestos poliméricos, electrodos activos.
Para ciertas aplicaciones, tal como blindaje EMI, filtración y captación de corriente, se pueden emplear asociaciones de fibrilas sin modificar. Para otras aplicaciones, las asociaciones de fibrilas son un componente de un material más complejo, es decir, forman parte de un material compuesto. Ejemplos de tales materiales compuestos son compuestos de moldeo poliméricos, medios cromatográficos, electrodos para células de combustible y baterías, materiales compuestos de catalizadores soportados y cerámicos, incluyendo materiales biocerámicos tal como hueso artificial.
En algunos de estos materiales compuestos, tales como compuestos de moldeo y hueso artificial, es conveniente que los componentes no fibrílicos llenen o sustancialmente llenen la porosidad de la asociación de fibrilas. Para otros, tales como electrodos, catalizadores y medios cromatográficos, su utilidad depende del material compuesto que retiene al menos parte de la porosidad de la asociación de fibrilas.
Métodos de preparación de las asociaciones de fibrilas
Si bien se pueden utilizar fibrilas de cualquier morfología para preparar las asociaciones de la invención mediante el uso de los métodos de la invención, es preferible usar fibrilas que tienen una morfología de tipo paralelo, tal como CC, DD o CY. Métodos para la preparación de fibrilas que tienen estas morfologías se describen en Moy et al., Patentes US Nos. 6.143.689 y 5.569.635.
Las esterillas con un espesor comprendido entre 0,02 y 0,50 mm tienen una densidad generalmente de 0,20 g/cm^{3} correspondiente a una fracción en volumen de poros de 0,90. Su resistividad eléctrica en el plano de la esterilla es normalmente de 0,02 ohm/cm; la resistividad perpendicular a la esterilla es normalmente de 1 ohm/cm.
Los ingredientes sólidos se pueden incorporar dentro de la esterilla de fibrilas mezclándolos con la dispersión de fibrilas antes de la formación de la esterilla. El contenido de otros sólidos de la esterilla seca se puede hacer que sea tan alto como de 50 partes de sólidos por parte de fibrilas.
Las fibrilas procedentes del reactor de síntesis se dispersan a elevado esfuerzo cortante en un mezclador de alto esfuerzo cortante, por ejemplo, un mezclador Waring. La dispersión puede contener en términos amplios de 0,01 a 10% de fibrilas en agua, etanol, alcoholes minerales, etc. Este procedimiento abre adecuadamente los manojos de fibrilas, es decir, manojos enrollados de forma hermética, de fibrilas y dispersa las fibrilas para formar esterillas autoestables después de la filtración y secado. La aplicación de la mezcla a elevado esfuerzo cortante puede requerir hasta varias horas. Las esterillas preparadas por este método no están libres de agregados.
Si el procedimiento a elevado esfuerzo cortante es seguido por un procedimiento de aplicación de ultrasonidos, se mejora la dispersión. La dilución a 0,1% o menos facilita el tratamiento por ultrasonidos. De este modo, se pueden tratar mediante ultrasonidos 200 cm^{3} de fibrilas al 0,1% mediante el uso de una sonda Bronson Sinifier Probe (450 vatios de potencia) durante 5 minutos o más para mejorar adicionalmente la dispersión.
Para conseguir los grados más altos de dispersión, es decir, una dispersión que esté libre o prácticamente libre de agregados de fibrilas, el tratamiento con ultrasonidos debe tener lugar a una concentración muy baja en un líquido compatible, por ejemplo a una concentración de 0,001 a 0,01% en etanol, o bien a una concentración más alta, por ejemplo 0,1% en agua a la cual se ha añadido un surfactante, por ejemplo Triton X-100 en una concentración de alrededor de 0,5%. La esterilla que se forma posteriormente puede ser enjuagada para que quede libre o sustancialmente libre de surfactante mediante adiciones secuenciales de agua seguido por filtración en vacío.
Se pueden añadir sólidos en partículas tales como MnO_{2} (para baterías) y Al_{2}O_{3} (para empaquetaduras de alta temperatura) a la dispersión de fibrilas antes de la formación de la esterilla en una cantidad de hasta 50 partes de sólidos añadidos por parte de fibrilas.
Se pueden incorporar telas y cañamazos de refuerzo sobre o en las esterillas durante su formación. Ejemplos son malla de polipropileno y filmo de níquel expansionado.
Métodos para mejorar la estabilidad de las asociaciones
Con el fin de aumentar la estabilidad de las asociaciones de fibrilas, es posible depositar polímero en las intersecciones de la asociación. Esto se puede efectuar infiltrando la asociación con una solución diluida de cemento polimérico y dejando evaporar el disolvente. Las fuerzas capilares concentrarán el polímero en las intersecciones de las fibrilas. Ha de entenderse que con el fin de mejorar sustancialmente la rigidez e integridad de la asociación, solo es necesario cementar una pequeña fracción de las intersecciones de las fibrilas.
Ejemplos
La invención se describe adicionalmente en los siguientes ejemplos.
Ejemplo I
Preparación de una esterilla porosa de fibrilas
Se emplea una dispersión diluida de fibrilas para preparar esterillas o láminas porosas. Se prepara una suspensión de fibrilas conteniendo 0,5% de fibrilas en agua empleando un mezclador Waring. Después de la posterior dilución al 0,1%, las fibrilas se dispersan adicionalmente con un aparato de sonificación de tipo sonda. La dispersión se filtra entonces en vacío para formar una esterilla, la cual se seca luego en el horno.
\newpage
La esterilla tiene un espesor de alrededor de 0,20 mm y una densidad de alrededor de 0,20 g/cm^{3} correspondiente a un volumen de poros de 0,90. La resistividad eléctrica en el plano de la esterilla es de alrededor de 0,02 ohm/cm. La resistividad en la dirección perpendicular a la esterilla es de alrededor de 1 ohm/cm.
Ejemplo II
Preparación de una esterilla porosa de fibrilas
Se prepara una suspensión de fibrilas conteniendo 0,5% de fibrilas en etanol empleando un mezclador Waring. Después de la posterior dilución al 0,1%, las fibrilas se dispersan adicionalmente con un aparato de sonificación de tipo sonda. El etanol se deja evaporar entonces y se forma una esterilla. La esterilla tiene las mismas propiedades físicas y características que la esterilla preparada en el ejemplo I.
Ejemplo III
Preparación de un tapón poroso de fibrilas de baja densidad
Para preparar formas de baja densidad se utiliza la separación de fluido supercrítico a partir de una pasta de fibrilas bien dispersas. Se cargan 50 cm^{3} de una suspensión al 0,5% en n-pentano en un recipiente a presión de una capacidad ligeramente más grande y que está equipado con una válvula de aguja para permitir la lenta liberación de la presión. Una vez calentado en recipiente por encima de la temperatura crítica del pentano (Tc = 196,6º), se rompe la válvula de aguja para que quede ligeramente abierta y se pueda sangrar el pentano supercrítico durante un periodo de 1 hora aproximadamente.
El tapón sólido de fibrilas resultante, que tiene la misma forma del interior del recipiente, presenta una densidad de 0,005 g/cm^{3}, correspondiente a una fracción en volumen de poros de 0,997%. La resistividad es isotrópica y es de alrededor de 20 ohm/cm.
Ejemplo IV
Preparación de blindaje EMI
Se prepara un papel de fibrilas de acuerdo con los procedimientos del ejemplo I. La tabla I siguiente indica la atenuación conseguida con diversos espesores del papel.
TABLA I
1
Ejemplo V
Se emplea una esterilla de fibrilas preparada por el método del ejemplo I como un electrodo en una célula de electroquimioluminiscencia, tal como se describe en WO 86/02734 y Patentes US Nos. 5.147.806 y 5.068.088. Cuando el voltaje es pulsado en presencia de rutenio trisbipiridilo, se observa electroquimioluminiscencia.

Claims (17)

1. Procedimiento para la preparación de una esterilla porosa de fibrilas que comprende una multiplicidad de fibrilas de carbono, siendo el 95% de dichas fibrilas dentro del intervalo de \pm10%: cilíndricas; de diámetro constante; libres de carbono depositado pirolíticamente y teniendo un diámetro comprendido entre 3,5 y 70 nanómetros, teniendo dicha asociación una densidad aparente de 1 a 500 kg/m^{3} (0,001 a 0,50 g/cm^{3}), que comprende las etapas de: (a) dispersar una multiplicidad de dichas fibrilas en un medio; y (b) separar dicha esterilla porosa de dicho medio.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde la multiplicidad de fibrilas de carbono tienen propiedades físicas relativamente isotrópicas en al menos un plano de las mismas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde el medio es un fluido y las fibrilas forman un gel o pasta con el mismo.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde la etapa (a) comprende dispersar una multiplicidad de dichas fibrilas en un medio para formar una dispersión cuya dispersión contiene menos de 10% en peso de fibrilas; y la etapa (b) comprende filtrar dicha dispersión para formar la esterilla porosa.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde la dispersión es sonicada después de la etapa (a), la etapa (b) comprende filtrar en vacío dicha dispersión para formar una esterilla y dicho procedimiento comprende además secar en horno dicha esterilla.
6. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en donde la etapa (a) comprende dispersar una multiplicidad de dichas fibrilas en un medio para formar una dispersión cuya dispersión contiene menos de 10% en peso de fibrilas; y la etapa (b) comprende dejar evaporar dicho medio de dicha dispersión proporcionando con ello una esterilla porosa.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en donde dicha esterilla tiene una densidad aparente de 50 a 500 kg/m^{3} (0,05 a 0,50 g/cm^{3}) y dicho medio comprende agua o un disolvente orgánico.
8. Procedimiento para la preparación de una esterilla porosa de fibrilas que comprende un material compuesto de (a) una multiplicidad de fibrilas de carbono, siendo el 95% de dichas fibrilas dentro del intervalo de \pm10%: cilíndricas; de diámetro constante; libres de carbono depositado pirolíticamente y teniendo un diámetro comprendido entre 3,5 y 70 nanómetros, teniendo dicha asociación una densidad aparente de 1 a 500 kg/m^{3} (0,001 a 0,50 g/cm^{3}) y (b) un segundo material, que comprende las etapas de (a) dispersar una multiplicidad de dichas fibrilas y dicho segundo material en un medio; y (b) separar dicho material compuesto de dicho medio.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en donde la multiplicidad de fibrilas de carbono tienen propiedades físicas relativamente isotrópicas en al menos un plano de las mismas.
10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, en donde el segundo componente comprende (i) sólidos en partículas; (ii) un material electroactivo; o (iii) un metal o compuesto que contiene un metal catalíticamente activo en una cantidad de hasta 50 partes por parte de fibrilas.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en donde dicho componente electroactivo es plomo o un compuesto de plomo o manganeso o un compuesto de manganeso.
12. Procedimiento según la reivindicación 10, en donde dicho material en partículas es óxido de aluminio, dióxido de silicio o carburo de silicio.
13. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2 para formar un tapón poroso de fibrilas, en donde la etapa (a) comprende formar un gel o pasta que comprende una multiplicidad de fibrilas de carbono en un fluido; se calienta entonces dicha pasta a una temperatura por encima de la temperatura crítica de dicho fluido; y la etapa (b) comprende separar el fluido supercrítico para formar un tapón poroso.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, en donde dicho tapón tiene una densidad aparente de 1 a 500 kg/m^{2} (0,001 a 0,05 g/cm^{3}); dicho gel o pasta comprende menos de 10,0% en peso de fibrilas; dicho gel o pasta se calienta en un recipiente a presión; la etapa (b) comprende separar dicho fluido supercrítico de dicho recipiente a presión; y dicho procedimiento comprende además la etapa de separar dicho tapón poroso de dicho recipiente a presión.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las fibrilas tienen una morfología que se asemeja a una espina de pescado.
16. Una esterilla porosa de fibrilas obtenible por un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 o 15.
17. Un tapón poroso de fibrilas obtenible por un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15.
ES04002393T 1993-05-05 1994-05-03 Procedimiento de preparacion de una esterilla porosa de fibrilas, la esterilla porosa de fibrilas y un tapon de fibrilas. Expired - Lifetime ES2282742T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5732893A 1993-05-05 1993-05-05
US57328 1993-05-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2282742T3 true ES2282742T3 (es) 2007-10-16

Family

ID=22009916

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES94917909T Expired - Lifetime ES2219648T3 (es) 1993-05-05 1994-05-03 Asociaciones macroscopicas tridimensionales de fibrilas de carbono orientadas de manera aleatoria y materiales compuestos que las contienen.
ES04002393T Expired - Lifetime ES2282742T3 (es) 1993-05-05 1994-05-03 Procedimiento de preparacion de una esterilla porosa de fibrilas, la esterilla porosa de fibrilas y un tapon de fibrilas.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES94917909T Expired - Lifetime ES2219648T3 (es) 1993-05-05 1994-05-03 Asociaciones macroscopicas tridimensionales de fibrilas de carbono orientadas de manera aleatoria y materiales compuestos que las contienen.

Country Status (14)

Country Link
US (2) US5691054A (es)
EP (2) EP1416072B1 (es)
JP (2) JP3516957B2 (es)
KR (1) KR100326546B1 (es)
AT (2) ATE259894T1 (es)
AU (1) AU693792B2 (es)
BR (1) BR9406393A (es)
CA (1) CA2162054C (es)
DE (2) DE69433561T2 (es)
ES (2) ES2219648T3 (es)
IL (1) IL109497A (es)
RU (1) RU2135363C1 (es)
WO (1) WO1994025268A1 (es)
ZA (1) ZA943088B (es)

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6159892A (en) * 1992-05-22 2000-12-12 Hyperion Catalysis International, Inc. Catalyst supports, supported catalysts and methods of making and using the same
JP3502490B2 (ja) * 1995-11-01 2004-03-02 昭和電工株式会社 炭素繊維材料及びその製造法
JP4128628B2 (ja) 1996-05-15 2008-07-30 ハイピリオン カタリシス インターナショナル インコーポレイテッド 堅い多孔質炭素構造体及びその製造方法
US6031711A (en) * 1996-05-15 2000-02-29 Hyperion Catalysis International, Inc. Graphitic nanofibers in electrochemical capacitors
US5853877A (en) * 1996-05-31 1998-12-29 Hyperion Catalysis International, Inc. Method for disentangling hollow carbon microfibers, electrically conductive transparent carbon microfibers aggregation film amd coating for forming such film
US5783325A (en) * 1996-08-27 1998-07-21 The Research Foundation Of State Of New York Gas diffusion electrodes based on poly(vinylidene fluoride) carbon blends
TW404079B (en) * 1996-08-27 2000-09-01 Univ New York State Res Found Gas diffusion electrodes based on polyethersulfone carbon blends
EP0986429A4 (en) 1997-06-02 2001-02-07 Hitco Carbon Composites Inc HIGH PERFORMANCE FILTERS
US6390304B1 (en) 1997-06-02 2002-05-21 Hitco Carbon Composites, Inc. High performance filters comprising inorganic fibers having inorganic fiber whiskers grown thereon
JP4036970B2 (ja) * 1997-06-06 2008-01-23 株式会社クレハ カーボンファイバーボール及びその製造方法
US5968650A (en) * 1997-11-03 1999-10-19 Hyperion Catalysis International, Inc. Three dimensional interpenetrating networks of macroscopic assemblages of randomly oriented carbon fibrils and organic polymers
US6113819A (en) * 1997-11-03 2000-09-05 Hyperion Catalysis International, Inc. Three dimensional interpenetrating networks of macroscopic assemblages of oriented carbon fibrils and organic polymers
US6528211B1 (en) 1998-03-31 2003-03-04 Showa Denko K.K. Carbon fiber material and electrode materials for batteries
EP1920837A3 (en) 1999-01-12 2008-11-19 Hyperion Catalysis International, Inc. Carbide and oxycarbide based compositions and nanorods
US6155432A (en) * 1999-02-05 2000-12-05 Hitco Carbon Composites, Inc. High performance filters based on inorganic fibers and inorganic fiber whiskers
CA2379667C (en) 1999-07-21 2008-12-09 Hyperion Catalysis International, Inc. Methods of oxidizing multiwalled carbon nanotubes
US6583075B1 (en) * 1999-12-08 2003-06-24 Fiber Innovation Technology, Inc. Dissociable multicomponent fibers containing a polyacrylonitrile polymer component
WO2001080342A1 (en) * 2000-04-17 2001-10-25 Johnson Matthey Pulic Limited Company Gas diffusion substrate
US20020009589A1 (en) * 2000-05-13 2002-01-24 Jung-Sik Bang Carbon fibrils and method for producing same
US6890986B2 (en) * 2000-08-29 2005-05-10 Hitco Carbon Composites, Inc. Substantially pure bulk pyrocarbon and methods of preparation
US7189472B2 (en) * 2001-03-28 2007-03-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cell, electrode for fuel cell and a method of manufacturing the same
CA2450778A1 (en) * 2001-06-14 2003-10-16 Hyperion Catalysis International, Inc. Field emission devices using modified carbon nanotubes
US7341498B2 (en) * 2001-06-14 2008-03-11 Hyperion Catalysis International, Inc. Method of irradiating field emission cathode having nanotubes
US6911767B2 (en) * 2001-06-14 2005-06-28 Hyperion Catalysis International, Inc. Field emission devices using ion bombarded carbon nanotubes
US6783702B2 (en) * 2001-07-11 2004-08-31 Hyperion Catalysis International, Inc. Polyvinylidene fluoride composites and methods for preparing same
CA2465032A1 (en) * 2001-10-29 2003-05-08 Hyperion Catalysis International, Inc. Polymer containing functionalized carbon nanotubes
KR101037592B1 (ko) * 2002-06-14 2011-05-27 하이페리온 커탤리시스 인터내셔널 인코포레이티드 전기전도성 탄소 원섬유계 잉크 및 코팅
US20040159609A1 (en) * 2003-02-19 2004-08-19 Chase George G. Nanofibers in cake filtration
US7419601B2 (en) * 2003-03-07 2008-09-02 Seldon Technologies, Llc Nanomesh article and method of using the same for purifying fluids
JP4520983B2 (ja) * 2003-03-07 2010-08-11 セルドン テクノロジーズ，インコーポレイテッド ナノ物質による流体の浄化
US20100098877A1 (en) * 2003-03-07 2010-04-22 Cooper Christopher H Large scale manufacturing of nanostructured material
EP1622971A2 (en) 2003-05-13 2006-02-08 Showa Denko K.K. Porous body, production method thereof and composite material using the porous body
WO2005012411A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-10 The University Of Akron Electrically-conducting polymers, a method for preparing electrically-conducting polymers, and a method for controlling electrical conductivity of polymers
JP4945888B2 (ja) * 2003-10-09 2012-06-06 富士ゼロックス株式会社 複合体およびその製造方法
US7093351B2 (en) * 2003-12-30 2006-08-22 Lockheed Martin Corporation System, for matching harnesses of conductors with apertures in connectors
FR2867600B1 (fr) * 2004-03-09 2006-06-23 Arkema Procede de fabrication d'electrode, electrode ainsi obtenue et supercondensateur la comprenant
JP4805820B2 (ja) * 2004-05-13 2011-11-02 国立大学法人北海道大学 微小カーボン分散物
WO2006135439A2 (en) * 2004-10-22 2006-12-21 Hyperion Catalysis International, Inc. Improved ozonolysis of carbon nanotubes
US7732496B1 (en) 2004-11-03 2010-06-08 Ohio Aerospace Institute Highly porous and mechanically strong ceramic oxide aerogels
US7923403B2 (en) * 2004-11-16 2011-04-12 Hyperion Catalysis International, Inc. Method for preparing catalysts supported on carbon nanotubes networks
CN101098991B (zh) * 2004-11-16 2012-10-10 海珀里昂催化国际有限公司 用于由载有金属的碳纳米管制备负载型催化剂的方法
CA2588134A1 (en) * 2004-11-17 2006-06-22 Hyperion Catalysis International, Inc. Method for preparing catalyst supports and supported catalysts from single walled carbon nanotubes
US7252884B2 (en) * 2005-07-25 2007-08-07 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Carbon nanotube reinforced porous carbon having three-dimensionally ordered porosity and method of fabricating same
US20100308279A1 (en) * 2005-09-16 2010-12-09 Chaohui Zhou Conductive Silicone and Methods for Preparing Same
EP1957406A4 (en) * 2005-11-16 2012-11-07 Hyperion Catalysis Int MIXED STRUCTURES OF SINGLE-WALL AND MULTI-WALL CARBON CANNONS
JP4847106B2 (ja) * 2005-11-18 2011-12-28 保土谷化学工業株式会社 炭素繊維構造体
EP1981704A4 (en) * 2005-12-08 2011-06-08 Waters Technologies Corp DEVICE AND METHODS FOR PREPARING SAMPLES OF PEPTIDES AND PROTEINS FROM A SOLUTION
US20070237706A1 (en) * 2006-04-10 2007-10-11 International Business Machines Corporation Embedded nanoparticle films and method for their formation in selective areas on a surface
US7935745B2 (en) * 2007-03-27 2011-05-03 Case Western Reserve University Self-assembled nanofiber templates; versatile approaches for polymer nanocomposites
CN101409338A (zh) * 2007-10-10 2009-04-15 清华大学 锂离子电池负极,其制备方法和应用该负极的锂离子电池
US8258251B2 (en) * 2007-11-30 2012-09-04 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Highly porous ceramic oxide aerogels having improved flexibility
US8314201B2 (en) 2007-11-30 2012-11-20 The United States Of America As Represented By The Administration Of The National Aeronautics And Space Administration Highly porous ceramic oxide aerogels having improved flexibility
EP2240277A1 (en) * 2008-01-25 2010-10-20 Hyperion Catalysis International, Inc. Processes for the recovery of catalytic metal and carbon nanotubes
JP5303235B2 (ja) * 2008-03-31 2013-10-02 日本ケミコン株式会社 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法
US8058191B2 (en) * 2008-09-04 2011-11-15 Siemens Energy, Inc. Multilayered ceramic matrix composite structure having increased structural strength
EP2329064A1 (en) * 2008-09-11 2011-06-08 The Ohio State University Research Foundation Electro-spun fibers and applications therefor
JP5304153B2 (ja) * 2008-09-30 2013-10-02 日本ケミコン株式会社 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法
JP4593692B2 (ja) * 2009-03-05 2010-12-08 昭和電工株式会社 炭素繊維凝集体、及びその製造方法
MY160277A (en) 2009-04-17 2017-02-28 Seerstone Llc Method of producing solid carbon by reducing carbon oxides
WO2011107822A1 (en) 2010-03-02 2011-09-09 King Abdullah University Of Science And Technology High surface area fibrous silica nanoparticles
NO2749379T3 (es) 2012-04-16 2018-07-28
US9221685B2 (en) 2012-04-16 2015-12-29 Seerstone Llc Methods of capturing and sequestering carbon
US9090472B2 (en) 2012-04-16 2015-07-28 Seerstone Llc Methods for producing solid carbon by reducing carbon dioxide
MX2014012548A (es) 2012-04-16 2015-04-10 Seerstone Llc Metodos y estructuras para reducir oxidos de carbono con catalizadores no ferrosos.
JP6379085B2 (ja) 2012-04-16 2018-08-22 シーアストーン リミテッド ライアビリティ カンパニー 炭素酸化物を含有するオフガスを処理するための方法
US9896341B2 (en) 2012-04-23 2018-02-20 Seerstone Llc Methods of forming carbon nanotubes having a bimodal size distribution
US10815124B2 (en) 2012-07-12 2020-10-27 Seerstone Llc Solid carbon products comprising carbon nanotubes and methods of forming same
CN107651667A (zh) 2012-07-12 2018-02-02 赛尔斯通股份有限公司 包含碳纳米管的固体碳产物以及其形成方法
CN104619640B (zh) 2012-07-13 2017-05-31 赛尔斯通股份有限公司 用于形成氨和固体碳产物的方法和系统
US9779845B2 (en) 2012-07-18 2017-10-03 Seerstone Llc Primary voltaic sources including nanofiber Schottky barrier arrays and methods of forming same
MX2015006893A (es) 2012-11-29 2016-01-25 Seerstone Llc Reactores y metodos para producir materiales de carbono solido.
EP3113880A4 (en) 2013-03-15 2018-05-16 Seerstone LLC Carbon oxide reduction with intermetallic and carbide catalysts
WO2014150944A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Seerstone Llc Methods of producing hydrogen and solid carbon
WO2014151119A2 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Seerstone Llc Electrodes comprising nanostructured carbon
EP3129133A4 (en) 2013-03-15 2018-01-10 Seerstone LLC Systems for producing solid carbon by reducing carbon oxides
US10086349B2 (en) 2013-03-15 2018-10-02 Seerstone Llc Reactors, systems, and methods for forming solid products
WO2017043992A1 (ru) * 2015-09-07 2017-03-16 Андрей Николаевич ЕЛШИН Свинцово-углеродный металлический композиционный материал для электродов свинцово-кислотных аккумуляторов и способ его синтеза
US11752459B2 (en) 2016-07-28 2023-09-12 Seerstone Llc Solid carbon products comprising compressed carbon nanotubes in a container and methods of forming same
WO2020243113A1 (en) * 2019-05-31 2020-12-03 Lintec Of America, Inc. Nanofiber pellicles and protective nanofiber release liners

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE142313C (es) *
US2484012A (en) * 1946-07-01 1949-10-11 American Viscose Corp Manufacture of fibers
EP0223008B1 (en) * 1983-04-19 1990-11-14 Yoshiaki Hattori Gypsum powder materials for making models and molds, and a method for producing them
US4663230A (en) * 1984-12-06 1987-05-05 Hyperion Catalysis International, Inc. Carbon fibrils, method for producing same and compositions containing same
US5165909A (en) * 1984-12-06 1992-11-24 Hyperion Catalysis Int'l., Inc. Carbon fibrils and method for producing same
JPS63309403A (ja) * 1987-06-12 1988-12-16 Nkk Corp 泥漿鋳込み成形用鋳型
US4818448A (en) * 1987-06-17 1989-04-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for fabricating light weight carbon-bonded carbon fiber composites
EP0969128B1 (en) * 1988-01-28 2003-11-19 Hyperion Catalysis International, Inc. Carbon fibrils
IL92717A (en) * 1988-12-16 1994-02-27 Hyperion Catalysis Int Fibrils
JP3029115B2 (ja) * 1989-07-21 2000-04-04 ハイピリオン・カタリシス・インターナショナル・インコーポレイテッド 導電性シート
AU653500B2 (en) * 1989-09-28 1994-10-06 Hyperion Catalysis International, Inc. Battery
FR2664889B1 (fr) * 1990-07-17 1992-09-25 Lorraine Carbone Support poreux de membrane filtrante en composite carbone-carbone a substrat en mat de fibres de carbone et son procede de fabrication.

Also Published As

Publication number Publication date
CA2162054C (en) 2007-07-31
EP1416072B1 (en) 2007-02-21
DE69434928D1 (de) 2007-04-05
US5846658A (en) 1998-12-08
KR960702382A (ko) 1996-04-27
DE69433561T2 (de) 2004-12-23
BR9406393A (pt) 1996-01-16
ATE354690T1 (de) 2007-03-15
IL109497A (en) 1998-02-22
EP1416072A2 (en) 2004-05-06
US5691054A (en) 1997-11-25
EP0703858A1 (en) 1996-04-03
CA2162054A1 (en) 1994-11-10
JPH08509788A (ja) 1996-10-15
AU693792B2 (en) 1998-07-09
KR100326546B1 (ko) 2002-11-25
EP0703858B1 (en) 2004-02-18
EP0703858A4 (en) 1998-04-29
ES2219648T3 (es) 2004-12-01
DE69434928T2 (de) 2007-11-15
JP2004137663A (ja) 2004-05-13
IL109497A0 (en) 1994-08-26
EP1416072A3 (en) 2004-12-29
ZA943088B (en) 1995-01-13
AU6943594A (en) 1994-11-21
RU2135363C1 (ru) 1999-08-27
WO1994025268A1 (en) 1994-11-10
DE69433561D1 (de) 2004-03-25
ATE259894T1 (de) 2004-03-15
JP3516957B2 (ja) 2004-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2282742T3 (es) Procedimiento de preparacion de una esterilla porosa de fibrilas, la esterilla porosa de fibrilas y un tapon de fibrilas.
Priya et al. A review status on characterization and electrochemical behaviour of biomass derived carbon materials for energy storage supercapacitors
US11646418B2 (en) Free-standing MOF-derived hybrid porous carbon nanofiber mats
CA2379667C (en) Methods of oxidizing multiwalled carbon nanotubes
US9243351B2 (en) Fabrication of biscrolled fiber using carbon nanotube sheet
JP3983292B2 (ja) 高表面積ナノファイバー
CA2248895C (en) Nanofiber packed beds having enhanced fluid flow characteristics
Deng et al. A hierarchically combined reduced graphene oxide/Nickel oxide hybrid supercapacitor device demonstrating compliable flexibility and high energy density
Chau et al. Chitin liquid-crystal-templated oxide semiconductor aerogels
Gan et al. Porous fiber processing and manufacturing for energy storage applications
Yuan et al. Protein-Based Flexible Conductive Aerogels for Piezoresistive Pressure Sensors
Duong et al. Advanced thermal properties of carbon-based aerogels
Kausar Overview on nanocarbon sponges in polymeric nanocomposite
AU2008203288A1 (en) Methods of oxidizing multiwalled carbon nanotubes
Li et al. Bioinspired Macroporous Materials of MXene Nanosheets: Ice‐Templated Assembly and Multifunctional Applications
Mishra et al. Department of Material Engineering, Faculty of Textile Engineering, Technical University of Liberec, Liberec, Czech Republic
Kong et al. Graphene-Based Fibers
Gu et al. Natural Cellulosic Substance Derived Nano-structured Materials
Li Growth of Carbon Nanotubes on Electrospun Cellulose Fibres for High Performance Supercapacitors and Carbon Fibre Composites
AU2005200722A1 (en) Methods of oxidizing multiwalled carbon nanotubes
Fung Localization transport in granular and nanoporous carbon systems
MXPA98007160A (es) Lechos empacados con nanofibras que tienen caracteristicas mejoradas de flujo de fluido