KR101383800B1 - Porous carbon materials using mesophase pitch and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다공성 탄소체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 메조페이스 피치와 유기물질을 이용하고, 유기물질을 선택적으로 제거함으로써 기공을 갖도록 한 다공성 탄소체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a porous carbon body and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a porous carbon body and a method for producing the same by using a mesophase pitch and an organic material and selectively removing the organic material.
Description
본 발명은 다공성 탄소체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 메조페이스 피치와 유기물질을 이용하고, 유기물질을 선택적으로 제거함으로써 기공을 갖도록 한 다공성 탄소체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a porous carbon body and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a porous carbon body and a method for producing the same by using a mesophase pitch and an organic material and selectively removing the organic material.
다공성 탄소 소재는 높은 열전도도, 내열성, 풍부한 윤활성, 화학적 안정성, 우수한 가공성 등으로 인하여 전극, 내화물, 주축 등 고온 구조 재료와 특수 기계부품, 반도체, 생체재료, 항공기 구조재, 전자 부품 소결용 지그 등 고기능, 고효율의 부품으로 각 분야에서 광범위하게 이용되고 있다. 또한 다공성 탄소 소재는 재활용이 가능한 환경 친화적 재료이면서 에너지 효율 증대로 인한 에너지 절감 효과도 기대되기 때문에 많은 관심을 받고 있다.Porous carbon material has high thermal conductivity, heat resistance, abundant lubricity, chemical stability, and excellent workability, so it has high performance such as high temperature structural materials such as electrodes, refractory, and spindle, and special mechanical parts, semiconductors, biomaterials, aircraft structural materials, jigs for sintering electronic parts, etc. As a high efficiency component, it is widely used in various fields. In addition, the porous carbon material is attracting much attention because it is an environmentally friendly material that can be recycled, and energy saving effects due to increased energy efficiency are also expected.
이러한 다공성 탄소 소재 중 하나로서, 다공성 탄소체가 있다. 다공성 탄소체를 제조하는 종래 기술로는 실리카, 알루미나 막, 제올라이트 등의 템플레이트를 이용하는 방법이 있다. 이러한 방법은 템플레이트의 형태가 탄소체에 반영되는 원리를 이용한 것으로, 일정하게 배열되고 균일한 크기의 기공을 갖는 다공성 탄소체 제조에 적합하고, 이렇게 제조된 다공성 탄소체의 형태적, 물성적 안정성이 크다는 장점이 있다.As one of such porous carbon materials, there is a porous carbon body. As a conventional technique for producing a porous carbon body, there is a method using a template such as silica, alumina membrane, zeolite or the like. This method uses the principle that the form of the template is reflected in the carbon body, and is suitable for the production of a porous carbon body having a uniformly arranged and uniformly sized pores, and the morphological and physical stability of the prepared porous carbon body There is a big advantage.
그러나, 템플레이트를 이용한 다공성 탄소체의 제조방법에 의하면, 탄소체의 기공 크기가 나노 크기에만 국한되어 그 크기 제어에 한계가 있고, 템플레이트의 제거나 분리시에 강산이나 강염기와 같은 독성 물질을 필수적으로 이용해야 하므로 환경적으로 유해하다. 또한 전체 제조 과정이 복잡하고 제조단가가 비싼 단점을 가지고 있다.However, according to the method of manufacturing a porous carbon body using a template, the pore size of the carbon body is limited to nano size, and thus the size control is limited, and toxic substances such as strong acids or strong bases are essential when removing or separating the template. It is environmentally harmful as it must be used. In addition, the overall manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is expensive.
한편, 다공성 탄소체를 제조하는 또 다른 종래 기술로는 기존의 흑연을 가공하여 사용하는 방법이 있다. 이 방법은 흑연 제조 공정을 거쳐야 하므로 그 공정이 매우 복잡할 뿐만 아니라 용도에도 한계가 있다. 또한 표면 및 조직내부에까지 원하는 형태의 기공을 형성시키기 어려우므로, 저밀도 및 높은 비표면적을 가진 탄소체를 제조하는 경우 어려움이 따른다. 또한 상기 방법에 의해 제조된 탄소체의 경우, 기공크기 제어에 한계가 있고, 기공크기가 일정하지 못하여 응용범위에 한계가 있으므로 사용에 어려움이 있다는 문제가 있었다.On the other hand, another conventional technique for producing a porous carbon body is a method of processing the existing graphite used. This method has to go through the graphite manufacturing process, the process is very complicated and there is a limit to the use. In addition, since it is difficult to form pores of a desired shape even on the surface and inside the tissue, it is difficult to produce a carbon body having a low density and a high specific surface area. In addition, in the case of the carbon body produced by the above method, there is a problem in that there is a limit in the pore size control, the pore size is not constant, so there is a limit in the application range, which makes it difficult to use.
따라서, 상기와 같은 종래의 다공성 탄소체 제조방법의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법 및 그에 의해 제조된 다공성 탄소체가 필요한 실정이었다.
Therefore, there is a need for a new method capable of solving the problems of the conventional method for manufacturing a porous carbon body as described above and a porous carbon body produced thereby.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 신규의 다공성 탄소체의 제조방법 및 이에 의해 제조된 다공성 탄소체를 제공하고자 하는 것으로, 보다 구체적으로는 메조페이스 피치와 유기물질을 이용하고, 유기물질을 선택적으로 제거함으로써 크기 제어가 가능하고, 균일한 크기의 기공을 갖도록 한 다공성 탄소체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a novel method for producing a porous carbon body and a porous carbon body produced thereby, which can solve the above problems, more specifically using a mesoface pitch and an organic material, It is possible to provide a porous carbon body and a method of manufacturing the same, which can control the size by selectively removing the material and have a uniform size of pores.
본 발명에 따른 다공성 탄소체는 메조페이스 피치 및 유기물질을 포함하는 혼합조성물이 탄화되어 형성되는 다공성 탄소체로서, 상기 유기물질은 상기 메조페이스 피치보다 탄화율이 낮으며, 상기 유기물질이 존재하던 위치에 기공이 형성된 것을 특징으로 한다.The porous carbon body according to the present invention is a porous carbon body formed by carbonizing a mixed composition including mesophase pitch and an organic material. The organic material has a lower carbonization rate than the mesoface pitch, and the organic material was present. Pores are formed in the position.
또한, 본 발명에 따른 다공성 탄소체의 제조방법은 메조페이스 피치와 상기 메조페이스 피치보다 탄화율이 낮은 유기물질을 준비하는 재료준비단계; 상기 유기물질을 증류수 및 촉매와 혼합하는 혼수단계; 상기 유기물질이 혼합된 증류수에 메조페이스 피치를 적가하여 겔화하는 재료겔화단계; 상기 메조페이스 피치를 탄화시켜 기공이 구비된 다공성 탄소체를 형성하는 완성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the method for producing a porous carbon body according to the present invention comprises a material preparation step of preparing a meso face pitch and an organic material having a lower carbonization rate than the meso face pitch; A coma step of mixing the organic material with distilled water and a catalyst; A gelling step of gelling the mesophase pitch by dropwise adding distilled water mixed with the organic material; And a completion step of carbonizing the mesophase pitch to form a porous carbon body having pores.
본 발명에 의한 다공성 탄소체는 메조페이스 피치와 유기물질을 포함하는 혼합조성물이 탄화되어 형성되는 것으로서, 유기물질이 존재하던 위치에 기공이 형성되므로, 탄화율이 낮은 재료의 함량 및 형상을 제어하여 기공율의 제어가 가능하며, 균일하고 일정한 기공의 형성이 가능한 이점이 있다.The porous carbon body according to the present invention is formed by carbonizing a mixed composition including mesophase pitch and an organic material. Since pores are formed at the position where the organic material was present, the content and shape of the material having low carbonization rate are controlled by Porosity can be controlled, there is an advantage that can be formed uniform and uniform pores.
뿐만 아니라, 제조공정이 간소화되어 제조 원가가 절감되며, 제조 과정 중 위해요소가 최소화되므로 안정성 및 환경친화적 측면에서 볼 때 바람직하다.
In addition, the manufacturing process is simplified and the manufacturing cost is reduced, and the hazards are minimized during the manufacturing process, which is preferable in terms of stability and environmental friendliness.
도 1은 본 발명에 의한 다공성 탄소체의 SEM 사진이다.1 is a SEM photograph of a porous carbon body according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 본 발명에 따른 다공성 탄소체 및 이의 제조방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter will be described in detail with respect to the porous carbon body and a method for producing the same according to the present invention.
다공성 Porous 탄소체Carbon body
도 1은 본 발명에 의한 다공성 탄소체의 SEM 사진이다.1 is a SEM photograph of a porous carbon body according to the present invention.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 다공성 탄소체는 서로 다른 탄화율을 갖는 메조페이스 피치와 유기물질을 혼합하고 열처리함으로써, 탄화율이 낮은 유기물질만을 선택적으로 탄화시켜 기공이 형성된 것으로, 상기 다공성 탄소체의 내부에는 다수의 기공이 형성되어 있으며, 상기 다수 기공들은 서로 연통하거나 독립적인 공간으로 존재하도록 형성될 수 있다.As shown in Figure 1, the porous carbon body according to the present invention by mixing and heat-treating the meso face pitch and the organic material having different carbonization rate, by selectively carbonizing only the organic material having a low carbonization rate to form pores, A plurality of pores are formed in the porous carbon body, and the plurality of pores may be formed to be in communication with each other or exist as independent spaces.
여기에서 상기 메조페이스 피치와 유기물질은 탄화율의 차이가 있는 것을 선택하며, 그 차이는 5% 이상인 것이 바람직하다. 상기 범위 미만일 경우에는 선택적 탄화가 어려운바, 기공의 형성이 어렵게 되는 문제점이 있다.
Herein, the mesophase pitch and the organic material are selected to have a difference in carbonization rate, and the difference is preferably 5% or more. If less than the above range there is a problem that the selective carbonization is difficult, the formation of pores becomes difficult.
상기 메조페이스 피치와 유기물질은 탄화율의 차이가 있기 때문에, 상기 메조페이스 피치와 유기물질을 혼합한 상태에서 탄화시키게 되면, 상기 메조페이스 피치와 유기물질 중 상대적으로 탄화율이 높은 메조페이스 피치는 도 1과 같이 탄소로 이루어진 구조체를 이루게 되며, 상대적으로 탄화율이 낮은 재료는 도 1의 기공을 형성하게 된다.Since the mesophase pitch and the organic material have a difference in carbonization rate, when the mesoface pitch and the organic material are carbonized in a mixed state, the mesophase pitch among the mesoface pitch and the organic material has a relatively high carbonization rate. As shown in FIG. 1, a structure made of carbon is formed, and a material having a relatively low carbonization rate forms pores of FIG. 1.
여기에서, 상기 메조페이스 피치 보다 탄화율이 낮은 유기물질은 기공을 형성하게 되므로, 다공성 탄소체의 기공 부피분율은 상기 유기물질의 총부피에 대응하게 된다.
Here, since the organic material having a lower carbonization rate than the mesophase pitch forms pores, the pore volume fraction of the porous carbon body corresponds to the total volume of the organic material.
본 발명에서, 상기 메조페이스 피치는 상기 유기물질보다 탄화율이 높은 것이라면 제한이 없으나, 특히 메조페이스 피치 100중량부 대비 퀴놀린 불용성 메조페이스 피치가 70중량부~100중량부 포함되는 메조페이스 피치 중 어느 하나 이상을 포함하거나, 퀴놀린 불용성 메조페이스 성분이 70중량% 이상인 메조페이스 피치를 400~500℃의 온도로 전처리하여 제조한 것 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the mesophase pitch is not limited as long as the carbonization rate is higher than the organic material, especially mesophase pitch including 70 parts by weight to 100 parts by weight of quinoline insoluble mesophase pitch to 100 parts by weight of mesoface pitch It is preferable to include any one or more of one or more prepared by pretreating a mesophase pitch having a quinoline insoluble mesophase component of 70% by weight or more at a temperature of 400 to 500 ° C.
본 발명에서, 상기 유기물질은 50nm~1000μm의 입자크기를 갖는 고분자가 바람직한바, 보다 구체적으로는 아크릴계 단량체, 방향족 단량체, 비닐에스테르계 단량체, 할로겐화 올레핀계 단량체, 공역계 디올레핀계 단량체 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the organic material is preferably a polymer having a particle size of 50nm ~ 1000μm, more specifically any one of an acrylic monomer, an aromatic monomer, a vinyl ester monomer, a halogenated olefin monomer, a conjugated diolefin monomer It is preferable to include the above.
다공성 Porous 탄소체의Carbonaceous 제조방법 Manufacturing method
본 발명의 다공성 탄소체의 제조방법은 메조페이스 피치와 상기 메조페이스 피치보다 탄화율이 낮은 유기물질을 준비하는 재료준비단계; 상기 메조페이스 피치와 상기 유기물질을 포함하는 혼합물 제조단계; 상기 메조페이스 피치와 상기 유기물질이 포함된 혼합물을 열처리하여 탄화시킴으로써 기공이 구비된 다공성 탄소체 형성단계를 포함한다.Method for producing a porous carbon body of the present invention comprises a material preparation step of preparing a meso face pitch and an organic material having a lower carbonization rate than the meso face pitch; Preparing a mixture including the mesophase pitch and the organic material; And forming a porous carbon body having pores by heat-treating and carbonizing the mixture including the mesophase pitch and the organic material.
상기 재료준비단계에서는 전술한 바와 같은 메조페이스 피치와 유기물질을 다양하게 채택하여 실시 가능하다.
In the material preparation step, various mesophase pitches and organic materials as described above may be adopted.
상기 재료준비단계 이후에는 혼합물 제조단계가 실시된다. 상기 혼합물 제조단계는 다공성 탄소체 형성의 사전단계로서, 상기 혼합물 중 상기 유기물질은 메조페이스 피치 100중량부 대비 50~300중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 유기물질이 메조페이스 피치 100중량부 대비 50중량부 미만일 경우에는 기공도가 낮은 문제가 있고, 300중량부 초과의 경우에는 탄소체의 기계적 강도가 저하되는 문제가 있다.After the material preparation step, a mixture preparation step is performed. The mixture preparation step is a preliminary step of forming the porous carbon body, the organic material in the mixture is preferably included 50 to 300 parts by weight compared to 100 parts by weight of mesophase pitch. When the organic material is less than 50 parts by weight compared to 100 parts by weight of the mesophase pitch, there is a problem in low porosity, and in the case of more than 300 parts by weight, the mechanical strength of the carbon body is lowered.
상기 혼합물 제조단계 이후에는 다공성 탄소체 형성단계가 실시된다. 상기 다공성 탄소체 형성단계에서는 기공이 형성되는바, 열처리가 기공 형성에 밀접한 영향을 갖게 된다.After the mixture manufacturing step is a porous carbon body forming step is carried out. In the porous carbon body forming step, pores are formed, and the heat treatment has a close influence on the pore formation.
상기 열처리는 서로 다른 온도 및 시간 조건에서 연속적으로 가열하는 것이 바람직하다.The heat treatment is preferably continuously heated at different temperature and time conditions.
상기 열처리 과정에 의하여, 결합재로서 낮은 연화점, 낮은 용융 점도, 높은 탄화수율, 뛰어난 흑연화성을 갖는 메조페이스 피치가 산화된 관능기, 황, 질소 등을 방출함으로써 낮은 점도를 갖게 된다. By the heat treatment process, the mesophase pitch having a low softening point, a low melt viscosity, a high carbonization yield, and excellent graphitability as a binder releases oxidized functional groups, sulfur, nitrogen, and the like to have a low viscosity.
승온이 지속되다 400℃부근이 되면, 메조페이스 피치의 중합, 분열, 분자구조의 재배열이 이루어지며, 450℃ 이상에서 용융상의 메조페이스 피치는 서서히 코크스로 전환되고, 500~1000℃에서는 작은 방향족 구조가 서로 결합되어 탄화됨으로써 기공이 구비된 다공성 탄소체가 최종적으로 형성된다. When the temperature is continued and around 400 ° C, polymerization, cleavage, and rearrangement of mesophase pitch occur, and mesophase pitch of molten phase is gradually converted to coke at 450 ° C or higher, and small aromatic at 500-1000 ° C. The structures are bonded to each other and carbonized to finally form a porous carbon body having pores.
이 때, 상기 다공성 탄소체 형성단계에서 유기물질을 선택적으로 제거하기 위하여, 아르곤 분위기에서 분당 2℃씩 400℃까지 승온하고 2시간 동안 유지하는 제1승온과정 및 이를 다시 1000℃까지 승온하고 2시간 동안 유지하는 제2승온과정을 포함하는 것이 바람직하다.At this time, in order to selectively remove the organic material in the porous carbon body forming step, the first temperature rising process to increase the temperature to 400 ℃ by 2 ℃ per minute and maintained for 2 hours in an argon atmosphere and again to 1000 ℃ 2 hours It is preferable to include a second heating process to maintain during.
상기 제1승온과정은 혼합물의 저분자 물질을 열처리하여 휘발시키는 과정이며, 제2승온과정은 상기 혼합물을 경화하고 유기물질을 선택적으로 탄화하기 위한 과정이다.
The first temperature raising process is a process of volatilizing the low molecular weight material of the mixture, and the second temperature raising process is a process for curing the mixture and selectively carbonizing the organic material.
상기 본 발명의 기공이 구비된 다공성 탄소체에 있어서, 상기 기공은 상기 혼합물 제조단계에서 메조페이스피치와 유기물질의 중량비에 따라 선택적으로 연통하게 되는바, 기공의 조절을 위하여 중량비를 선택적으로 채택할 수 있다.
In the porous carbon body provided with the pores of the present invention, the pores are selectively communicated in accordance with the weight ratio of the mesophase pitch and the organic material in the mixture manufacturing step, the weight ratio may be selectively adopted to control the pores. Can be.
실시예Example
실시예Example 1 One
퀴놀린 불용성 메조페이스 성분 75중량%를 함유하는 메조페이스 피치 10g에 평균 65μm의 입자크기를 갖는 폴리메틸메타크릴레이트 입자를 메조페이스 피치 100중량부 대비 100중량부를 첨가한 후, 200rpm으로 24시간동안 25℃에서 교반하였다.Polymethyl methacrylate particles having an average particle size of 65 μm were added to 10 g of mesophase pitch containing 75 wt% of quinoline-insoluble mesophase component, and 100 parts by weight of 100 parts by weight of mesophase pitch were added, followed by 25 at 200 rpm for 24 hours. Stir at ° C.
다음으로, 상기 혼합물을 분당 2℃씩 400℃까지 승온하고 2시간 동안 유지하고, 이를 다시 1000℃까지 승온하고 2시간 동안 유지하여 도 1의 다공성 탄소체를 완성하였다.
Next, the mixture was heated to 400 ° C. at 2 ° C. per minute and maintained for 2 hours. The mixture was further heated to 1000 ° C. and maintained for 2 hours to complete the porous carbon body of FIG. 1.
실시예Example 2 2
실시예 1과 동일하게 적용하되, 폴리메틸메타크릴레이트 입자의 함량은 메조페이스 피치 100중량부 대비 50중량부를 첨가하였다.
The same application as in Example 1, but the content of the polymethyl methacrylate particles were added 50 parts by weight compared to 100 parts by weight of mesophase pitch.
실시예Example 3 3
실시예 1과 동일하게 적용하되, 폴리메틸메타크릴레이트 입자의 함량은 메조페이스 피치 100중량부 대비 150중량부를 첨가하였다.
The same application as in Example 1, but the content of the polymethyl methacrylate particles were added 150 parts by weight compared to 100 parts by weight of mesophase pitch.
실시예Example 4 4
실시예 1과 동일하게 적용하되, 폴리메틸메타크릴레이트 입자의 함량은 메조페이스 피치 100중량부 대비 200중량부를 첨가하였다.
In the same manner as in Example 1, the content of the polymethyl methacrylate particles were added 200 parts by weight compared to 100 parts by weight of mesophase pitch.
평가evaluation
상기 실시예들에 의하여 제조된 다공성 탄소체의 물성을 평가한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Table 1 shows the results of evaluating the physical properties of the porous carbon bodies prepared by the above examples.
(평균)Pore size deviation
(Average)
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. . Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
Claims (11)
상기 유기물질은 상기 메조페이스 피치보다 탄화율이 낮으며,
상기 유기물질이 존재하던 위치에 기공이 형성된 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체.
A porous carbon body formed by carbonization of a mixed composition comprising a mesophase pitch including 70 to 100 parts by weight of quinoline-insoluble mesophase pitch and an organic material having a particle size of 50 nm to 1000 μm to 100 parts by weight of a mesophase pitch,
The organic material has a lower carbonization rate than the mesoface pitch,
Porous carbon body characterized in that the pores are formed in the position where the organic material was present.
상기 기공의 부피는,
상기 유기물질의 총부피와 대응되는 부피인 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체.
The method according to claim 1,
The volume of the pore is
Porous carbon body, characterized in that the volume corresponding to the total volume of the organic material.
상기 메조페이스 피치와 유기물질의 탄화율의 차이는 5% 이상인 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체.
The method according to claim 1,
The carbonaceous difference between the mesophase pitch and the carbonization rate of the organic material is characterized in that more than 5%.
상기 유기물질은 아크릴계 단량체, 방향족 단량체, 비닐에스테르계 단량체, 할로겐화 올레핀계 단량체, 공역계 디올레핀계 단량체 중 어느 하나 이상을 포함하는 고분자인 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체.
The method according to claim 1,
The organic material is a porous carbon body, characterized in that the polymer containing any one or more of an acrylic monomer, an aromatic monomer, a vinyl ester monomer, a halogenated olefin monomer, a conjugated diolefin monomer.
상기 메조페이스 피치와 상기 유기물질을 포함하는 혼합물 제조단계;
상기 메조페이스 피치와 상기 유기물질이 포함된 혼합물을 열처리하여 탄화시킴으로써 기공이 구비된 다공성 탄소체 형성단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체의 제조방법.
A material for preparing an organic material having a mesophase pitch including 70 to 100 parts by weight of quinoline-insoluble mesoface pitch and a carbonization rate lower than that of the mesoface pitch and having a particle size of 50 nm to 1000 μm compared to 100 parts by weight of mesophase pitch. Preparation step;
Preparing a mixture including the mesophase pitch and the organic material;
Forming a porous carbon body having pores by heat-treating and carbonizing the mixture including the mesophase pitch and the organic material;
Method for producing a porous carbon body comprising a.
상기 혼합물 제조단계에서,
상기 혼합물 중 상기 유기물질은 메조페이스 피치 100중량부 대비 50~300중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체의 제조방법.
8. The method of claim 7,
In the mixture preparation step,
The organic material of the mixture is a method for producing a porous carbon body, characterized in that it comprises 50 to 300 parts by weight relative to 100 parts by weight of mesophase pitch.
상기 다공성 탄소체 형성단계에서,
상기 열처리는 서로 다른 온도 및 시간 조건에서 연속적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체의 제조방법.
8. The method of claim 7,
In the porous carbon body forming step,
The heat treatment is a method of producing a porous carbon body, characterized in that the heating continuously at different temperature and time conditions.
상기 다공성 탄소체 형성단계는,
아르곤 분위기에서 분당 2℃씩 400℃까지 승온하고 2시간 동안 유지하는 제1승온과정; 및
이를 다시 1000℃까지 승온하고 2시간 동안 유지하는 제2승온과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The porous carbon body forming step,
A first elevated temperature process of heating up to 400 ° C. per minute in an argon atmosphere and maintaining it for 2 hours; And
Method for producing a porous carbon body comprising the second step of raising the temperature again to maintain this for 2 hours.
상기 다공성 탄소체 형성단계에서 형성된 기공은,
상기 혼합물 제조단계에서 메조페이스피치와 유기물질의 중량비에 따라 선택적으로 연통하는 것을 특징으로 하는 다공성 탄소체의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The pores formed in the porous carbon body forming step,
Method for producing a porous carbon body characterized in that the selective communication in accordance with the weight ratio of the mesophase pitch and the organic material in the mixture manufacturing step.
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| Title |
|---|
| Adv. Mater. Vol.19, 2007, pp.4012-4017 (2007.11.) * |
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