RU2782027C1 - Method for producing a carbon nanocellular material - Google Patents
Method for producing a carbon nanocellular material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782027C1 RU2782027C1 RU2021125261A RU2021125261A RU2782027C1 RU 2782027 C1 RU2782027 C1 RU 2782027C1 RU 2021125261 A RU2021125261 A RU 2021125261A RU 2021125261 A RU2021125261 A RU 2021125261A RU 2782027 C1 RU2782027 C1 RU 2782027C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- hours
- temperature
- nanocellular
- producing
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 26
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N Sucrose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)[C@@]1(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims abstract description 5
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N D-sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 6
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 abstract description 3
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 abstract 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000007233 catalytic pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium(0) Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001297 nitrogen containing inorganic group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000000185 sucrose group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N β-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
[001] 1. Область техники изобретения[001] 1. Technical Field of the Invention
[002] Настоящее изобретение относится к области углеродных наноматериалов, а конкретно – к способу получения углеродного наноклеточного материала.[002] The present invention relates to the field of carbon nanomaterials, and specifically to a method for producing carbon nanocellular material.
[003] 2. Описание предыдущего уровня техники[003] 2. Description of the Related Art
[004] Углерод – шестой элемент в периодической таблице элементов, и он широко распространен в природе, а также является одним из наиважнейших и удивительнейших элементов. Существует большое количество углеродных наноматериалов, среди которых особенную важность представляют нульмерные фуллерены, одномерные углеродные нанотрубки и двумерный графен. Наноматериалы на основе углерода не только стабильны, но также обладают множеством поразительных свойств и широко используются для накопления энергии, катализа, в областях электроники, экологии и других. Однако данные три материала не подходят для использования в коммерческих целях из-за сложного процесса их получения, неудовлетворительного контроля структуры и низкой чистоты продуктов.[004] Carbon is the sixth element in the periodic table of elements, and it is widely distributed in nature, and is also one of the most important and amazing elements. There are a large number of carbon nanomaterials, among which zero-dimensional fullerenes, one-dimensional carbon nanotubes, and two-dimensional graphene are of particular importance. Carbon-based nanomaterials are not only stable but also have many amazing properties and are widely used for energy storage, catalysis, electronics, ecology and others. However, these three materials are not suitable for commercial use due to their complex manufacturing process, poor structure control, and poor product purity.
[005] Углеродная наноклетка – это наноуглеродный материал, структура клетки которого образуется закручиванием слоя углерода, привлекающий к себе все больше и больше внимания в качестве инновационного маломерного углеродного наноматериала. На предыдущем уровне техники углеродные наноклетки можно было получить способами восстановления металлов, выпаривания углерода, каталитического пиролиза, факельного сжигания бензола, преобразования азотосодержащих неорганических веществ и т.п., но у всех этих способов имеются проблемы высокой стоимости и сложности технологического процесса, или же используемые реактивы обладают сильной агрессивностью и токсичностью. Общая цель исследователей заключается в разработке дешевого, нетоксичного способа получения углеродных наноматериалов с малой энергозатратностью.[005] A carbon nanocell is a nanocarbon material whose cell structure is formed by twisting a layer of carbon, attracting more and more attention as an innovative small-sized carbon nanomaterial. At the previous level of technology, carbon nanocells could be obtained by methods of metal reduction, carbon evaporation, catalytic pyrolysis, benzene flaring, conversion of nitrogen-containing inorganic substances, etc., but all these methods have problems of high cost and complexity of the technological process, or used reagents are highly aggressive and toxic. The overall goal of researchers is to develop a cheap, non-toxic method for producing carbon nanomaterials with low energy consumption.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[006] Ввиду вышеприведенных технических задач цель настоящего изобретения заключается в предложении способа получения наноклеточного углеродного материала, обладающего такими преимуществами, как легкодоступность и дешевизна сырья, экологичность процесса получения и отсутствие токсичности или агрессивности.[006] In view of the above technical problems, an object of the present invention is to provide a method for producing a nanocellular carbon material that has the advantages of readily available and cheap raw materials, an environmentally friendly production process, and no toxicity or corrosiveness.
[007] В частности, способ получения углеродного наноклеточного материала по настоящему изобретению включает следующие этапы:[007] In particular, the method for producing carbon nanocellular material of the present invention includes the following steps:
[008] (1) помещение сахарида и хлорида калия, используемых в качестве сырья, в шаровую мельницу для шарового помола и получения плотного порошка;[008] (1) putting the saccharide and potassium chloride used as raw materials into a ball mill to ball grind and obtain a dense powder;
[009] (2) помещение плотного порошка в кварцевую лодочку, а затем – в трубную печь с кварцевой трубкой, подачу инертного газа, разогрев до 500-1 000°С с поддержанием температуры в течение 0,1-24 ч и охлаждение до комнатной температуры для получения первичного продукта; и[009] (2) placing the dense powder into a quartz boat, and then into a tube furnace with a quartz tube, supplying inert gas, heating to 500-1,000°C, maintaining the temperature for 0.1-24 hours, and cooling to room temperature temperature to obtain the primary product; and
[0010] (3) вымачивание первичного продукта в воде, а также фильтрация и сушка для получения готового продукта.[0010] (3) soaking the primary product in water, and filtering and drying to obtain the finished product.
[0011] Сахарид представлен сахарозой или глюкозой.[0011] The saccharide is sucrose or glucose.
[0012] Массовое соотношение сахарида и хлорида калия регулируют в пределах 0,01-100:1.[0012] The mass ratio of saccharide and potassium chloride is adjusted in the range of 0.01-100:1.
[0013] Массовое соотношение шаров с массой материала для шарового помола регулируют в пределах 1-100:1.[0013] The mass ratio of balls to the mass of material for ball grinding is adjusted within the range of 1-100:1.
[0014] Продолжительность шарового помола составляет 0,1-12 ч.[0014] The duration of ball grinding is 0.1-12 hours.
[0015] Инертный газ представлен одним или несколькими элементами из числа азота, аргона или гелия, и его расход в трубной печи составляет 20-100 мл мин-1.[0015] The inert gas is one or more of nitrogen, argon or helium, and its flow rate in the tube furnace is 20-100 ml min -1 .
[0016] Скорость нагрева трубной печи составляет 5-20°С мин-1.[0016] The heating rate of the tube furnace is 5-20°C min -1 .
[0017] Время вымачивания в воде составляет 01,-24 ч. Для вымачивания используют горячую воду с температурой 25-100°С.[0017] The time of soaking in water is 01.-24 hours. Hot water with a temperature of 25-100°C is used for soaking.
[0018] В сравнении с предыдущим уровнем техники настоящее изобретение обладает следующими положительными эффектами:[0018] Compared with the prior art, the present invention has the following positive effects:
[0019] (1) согласно настоящему изобретению сахарид используется в качестве источника углерода, а хлорид калия – в качестве подложки, причем это сырье дешево, нетоксично и не является загрязнителем; после шарового помола и однородного перемешивания обоих материалов в шаровой мельнице на поверхность хлорида калия наносят тонкий слой сахара, после чего выполняют коксование при наличии инертного газа; подложку из твердого хлорида калия можно удалить посредством растворения водой без необходимости использования кислой или щелочной жидкости; при этом весь процесс получения экологичен, не приводит к загрязнению, а также подходит для крупномасштабного промышленного получения; и[0019] (1) According to the present invention, saccharide is used as a carbon source and potassium chloride is used as a support, which raw materials are cheap, non-toxic, and non-polluting; after ball grinding and uniform mixing of both materials in a ball mill, a thin layer of sugar is applied to the surface of potassium chloride, after which coking is performed in the presence of an inert gas; the solid potassium chloride support can be removed by dissolving with water without the need for an acidic or alkaline liquid; while the whole production process is environmentally friendly, does not lead to pollution, and is also suitable for large-scale industrial production; and
[0020] (2) углеродный наноклеточный материал, получаемый по настоящему изобретению, имеет однородный размер, равный 500 нм, и удельную площадь поверхности, доходящую до 580 м2·г-1, причем получаемый углеродный наноклеточный материал имеет высокий показатель удельной площади поверхности, переменную пористую структуру и составляющую в виде графитированного углерода, благодаря чему имеет хорошую электропроводность и высокие характеристики пропускания ионов электролитов.[0020] (2) the carbon nanocellular material obtained by the present invention has a uniform size of 500 nm and a specific surface area up to 580 m 2 ·g -1 , and the resulting carbon nanocellular material has a high specific surface area, a variable porous structure and a component in the form of graphitized carbon, due to which it has good electrical conductivity and high transmission characteristics of electrolyte ions.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0021] Фиг. 1 – кривая адсорбции/десорбции углеродного наноклеточного материала, получаемого в варианте осуществления 1;[0021] FIG. 1 is the adsorption/desorption curve of the carbon nanocellular material obtained in
[0022] Фиг. 2 – дифрактограмма углеродного наноклеточного материала, получаемого в варианте осуществления 1; и[0022] FIG. 2 is a diffractogram of the carbon nanocellular material obtained in
[0023] Фиг. 3 – растровая электронная микроскопия (РЭМ) углеродного наноклеточного материала, получаемого в варианте осуществления 1.[0023] FIG. 3 - scanning electron microscopy (SEM) of carbon nanocellular material obtained in
[0024] Как представлено на фиг. 1, удельная площадь поверхности получаемого углеродного наноклеточного материала составляет 580 м2·г-1;[0024] As shown in FIG. 1, the specific surface area of the obtained carbon nanocellular material is 580 m 2 ·g -1 ;
[0025] Как представлено на фиг. 2, у получаемого углеродного наноклеточного материала имеется широкий диапазон дифракционного пика, равный 26°, что указывает на то, что степень графитизации этого материала невелика; и[0025] As shown in FIG. 2, the resulting carbon nanocellular material has a wide diffraction peak range of 26°, indicating that the degree of graphitization of this material is small; and
[0026] Как представлено на фиг. 3, подготовленная клетка из углеродного наноклеточного материала имеет однородный размер, и размер составляет около 500 нм[0026] As shown in FIG. 3, the prepared carbon nano cell material has a uniform size, and the size is about 500nm
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0027] Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на варианты его осуществления и чертежи.[0027] Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments and drawings.
[0028] Вариант осуществления 1[0028]
[0029] Сахарозу в количестве 2 г и хлорид калия в количестве 10 г помещают в политетрафторэтиленовую шаровую мельницу, после чего в нее помещают агатовые шары массой 100 г для выполнения шарового помола в течение 4 ч; твердый порошок, полученный после шарового помола, помещают в кварцевую лодочку, а затем – в трубную печь с кварцевой трубкой; в трубную печь с расходом, равным 50 мл мин-1, подают инертный газ, представленный азотом, после чего повышают температуру до 800°С при скорости нагрева 5°С мин-1 и выполняют коксование, поддерживая температуру в течение 2 ч, для получения первичного продукта; полученный первичный продукт вымачивают в горячей воде в течение 8 ч, после чего выполняют фильтрование с отсасыванием и, наконец, сушку в печи при температуре 80°С в течение 24 ч для получения углеродного наноклеточного материала.[0029] Sucrose in the amount of 2 g and potassium chloride in the amount of 10 g are placed in a polytetrafluoroethylene ball mill, after which 100 g of agate balls are placed in it to perform ball grinding for 4 hours; the solid powder obtained after ball grinding is placed in a quartz boat, and then in a tube furnace with a quartz tube; an inert gas represented by nitrogen is supplied to the tube furnace with a flow rate of 50 ml min -1 , after which the temperature is raised to 800 ° C at a heating rate of 5 ° C min -1 and coking is performed, maintaining the temperature for 2 hours, to obtain primary product; the resulting primary product is soaked in hot water for 8 hours, followed by suction filtration and finally drying in an oven at 80° C. for 24 hours to obtain carbon nanocellular material.
[0030] Вариант осуществления 2[0030] Embodiment 2
[0031] Глюкозу в количестве 1 г и хлорид калия в количестве 18 г помещают в политетрафторэтиленовую шаровую мельницу, после чего в нее помещают агатовые шары массой 50 г для выполнения шарового помола в течение 0,5 ч; твердый порошок, полученный после шарового помола, помещают в кварцевую лодочку, а затем – в трубную печь с кварцевой трубкой; в трубную печь с расходом, равным 60 мл мин-1, подают инертный газ, представленный азотом, после чего повышают температуру до 700°С при скорости нагрева 10°С мин-1 и выполняют коксование, поддерживая температуру в течение 4 ч, для получения первичного продукта; полученный первичный продукт вымачивают в горячей воде в течение 10 ч, после чего выполняют фильтрование с отсасыванием и, наконец, сушку в печи при температуре 80°С в течение 24 ч для получения углеродного наноклеточного материала.[0031] 1 g of glucose and 18 g of potassium chloride are placed in a PTFE ball mill, after which 50 g of agate balls are placed in it to perform ball grinding for 0.5 hour; the solid powder obtained after ball grinding is placed in a quartz boat, and then in a tube furnace with a quartz tube; in a tube furnace with a flow rate of 60 ml min -1 , an inert gas represented by nitrogen is supplied, after which the temperature is raised to 700 ° C at a heating rate of 10 ° C min -1 and coking is performed, maintaining the temperature for 4 hours, to obtain primary product; the resulting primary product is soaked in hot water for 10 hours, followed by suction filtration and finally oven drying at 80° C. for 24 hours to obtain carbon nanocellular material.
[0032] Вариант осуществления 3[0032] Embodiment 3
[0033] Глюкозу в количестве 2 г и хлорид калия в количестве 1 г помещают в политетрафторэтиленовую шаровую мельницу, после чего в нее помещают агатовые шары массой 200 г для выполнения шарового помола в течение 4 ч; твердый порошок, полученный после шарового помола, помещают в кварцевую лодочку, а затем – в трубную печь с кварцевой трубкой; в трубную печь с расходом, равным 80 мл мин-1, подают инертный газ, представленный азотом, после чего повышают температуру до 600°С при скорости нагрева 5°С мин-1 и выполняют коксование, поддерживая температуру в течение 2 ч, для получения первичного продукта; полученный первичный продукт вымачивают в горячей воде в течение 8 ч, после чего выполняют фильтрование с отсасыванием и, наконец, сушку в печи при температуре 80°С в течение 24 ч для получения углеродного наноклеточного материала.[0033] 2 g of glucose and 1 g of potassium chloride are placed in a PTFE ball mill, after which 200 g of agate balls are placed in it to perform ball grinding for 4 hours; the solid powder obtained after ball grinding is placed in a quartz boat, and then in a tube furnace with a quartz tube; an inert gas represented by nitrogen is supplied to the tube furnace at a flow rate of 80 ml min -1 , after which the temperature is raised to 600 ° C at a heating rate of 5 ° C min -1 and coking is performed, maintaining the temperature for 2 hours, to obtain primary product; the resulting primary product is soaked in hot water for 8 hours, followed by suction filtration and finally drying in an oven at 80° C. for 24 hours to obtain carbon nanocellular material.
[0034] Вариант осуществления 4[0034] Embodiment 4
[0035] Сахарозу в количестве 10 г и хлорид калия в количестве 10 г помещают в политетрафторэтиленовую шаровую мельницу, после чего в нее помещают агатовые шары массой 80 г для выполнения шарового помола в течение 6 ч; твердый порошок, полученный после шарового помола, помещают в кварцевую лодочку, а затем – в трубную печь с кварцевой трубкой; в трубную печь с расходом, равным 90 мл мин-1, подают инертный газ, представленный азотом, после чего повышают температуру до 900°С при скорости нагрева 2°С мин-1 и выполняют коксование, поддерживая температуру в течение 0,5 ч, для получения первичного продукта; полученный первичный продукт вымачивают в горячей воде в течение 2 ч, после чего выполняют фильтрование с отсасыванием и, наконец, сушку в печи при температуре 80°С в течение 24 ч для получения углеродного наноклеточного материала.[0035] 10 g of sucrose and 10 g of potassium chloride are placed in a PTFE ball mill, after which 80 g of agate balls are placed in it to perform ball grinding for 6 hours; the solid powder obtained after ball grinding is placed in a quartz boat, and then in a tube furnace with a quartz tube; in a tube furnace with a flow rate of 90 ml min -1 , an inert gas represented by nitrogen is supplied, after which the temperature is increased to 900 ° C at a heating rate of 2 ° C min -1 and coking is performed, maintaining the temperature for 0.5 h, to obtain the primary product; the resulting primary product is soaked in hot water for 2 hours, followed by suction filtration and finally oven drying at 80° C. for 24 hours to obtain carbon nanocellular material.
[0036] Вариант осуществления 5[0036] Embodiment 5
[0037] Глюкозу в количестве 1 г и хлорид калия в количестве 100 г помещают в политетрафторэтиленовую шаровую мельницу, после чего в нее помещают агатовые шары массой 0,9 г для выполнения шарового помола в течение 0,1 ч; твердый порошок, полученный после шарового помола, помещают в кварцевую лодочку, а затем – в трубную печь с кварцевой трубкой; в трубную печь с расходом, равным 100 мл мин-1, подают инертный газ, представленный азотом, после чего повышают температуру до 500°С при скорости нагрева 20°С мин-1 и выполняют коксование, поддерживая температуру в течение 0,1 ч, для получения первичного продукта; полученный первичный продукт вымачивают в горячей воде в течение 0,1 ч, после чего выполняют фильтрование с отсасыванием и, наконец, сушку в печи при температуре 80°С в течение 24 ч для получения углеродного наноклеточного материала.[0037] 1 g of glucose and 100 g of potassium chloride are placed in a PTFE ball mill, after which 0.9 g of agate balls are placed in it to perform ball grinding for 0.1 hour; the solid powder obtained after ball grinding is placed in a quartz boat, and then in a tube furnace with a quartz tube; an inert gas represented by nitrogen is fed into the tube furnace with a flow rate of 100 ml min -1 , after which the temperature is raised to 500 ° C at a heating rate of 20 ° C min -1 and coking is performed, maintaining the temperature for 0.1 h, to obtain the primary product; the resulting primary product is soaked in hot water for 0.1 hour, followed by suction filtration and finally oven drying at 80° C. for 24 hours to obtain carbon nanocellular material.
[0038] Вариант осуществления 6[0038] Embodiment 6
[0039] Глюкозу в количестве 10 г и хлорид калия в количестве 0,1 г помещают в политетрафторэтиленовую шаровую мельницу, после чего в нее помещают агатовые шары массой 101 г для выполнения шарового помола в течение 12 ч; твердый порошок, полученный после шарового помола, помещают в кварцевую лодочку, а затем – в трубную печь с кварцевой трубкой; в трубную печь с расходом, равным 70 мл мин-1, подают инертный газ, представленный азотом, после чего повышают температуру до 1 000°С при скорости нагрева 17°С мин-1 и выполняют коксование, поддерживая температуру в течение 24 ч, для получения первичного продукта; полученный первичный продукт вымачивают в горячей воде в течение 24 ч, после чего выполняют фильтрование с отсасыванием и, наконец, сушку в печи при температуре 80°С в течение 24 ч для получения углеродного наноклеточного.[0039] 10 g of glucose and 0.1 g of potassium chloride are placed in a PTFE ball mill, after which 101 g of agate balls are placed in it to perform ball grinding for 12 hours; the solid powder obtained after ball grinding is placed in a quartz boat, and then in a tube furnace with a quartz tube; in a tube furnace with a flow rate of 70 ml min -1 , an inert gas represented by nitrogen is supplied, after which the temperature is increased to 1000 ° C at a heating rate of 17 ° C min -1 and coking is performed, maintaining the temperature for 24 h, for obtaining the primary product; the resulting primary product is soaked in hot water for 24 hours, followed by suction filtration and finally drying in an oven at 80° C. for 24 hours to obtain a carbon nanocell.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910360946.1 | 2019-04-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2782027C1 true RU2782027C1 (en) | 2022-10-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU2897A1 (en) * | 1923-04-10 | 1924-09-15 | В.А. Дмитриевский | Ball or tube mill for grinding metals |
| SU398274A1 (en) * | 1971-11-09 | 1973-09-27 | Авторы изобретени | METHOD OF CRUSHING FIRMWATER MIXTURES |
| US6156256A (en) * | 1998-05-13 | 2000-12-05 | Applied Sciences, Inc. | Plasma catalysis of carbon nanofibers |
| CN107177399A (en) * | 2017-06-01 | 2017-09-19 | 吴锋 | A kind of preparation technology of high concentration high stable wear resistence graphene lube oil additive |
| CN107827095A (en) * | 2017-11-29 | 2018-03-23 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of preparation method of meso-porous carbon material |
| CN110203904A (en) * | 2019-06-06 | 2019-09-06 | 东北大学 | It is used to prepare the precursor material and method of nanostructured carbon material |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU2897A1 (en) * | 1923-04-10 | 1924-09-15 | В.А. Дмитриевский | Ball or tube mill for grinding metals |
| SU398274A1 (en) * | 1971-11-09 | 1973-09-27 | Авторы изобретени | METHOD OF CRUSHING FIRMWATER MIXTURES |
| US6156256A (en) * | 1998-05-13 | 2000-12-05 | Applied Sciences, Inc. | Plasma catalysis of carbon nanofibers |
| CN107177399A (en) * | 2017-06-01 | 2017-09-19 | 吴锋 | A kind of preparation technology of high concentration high stable wear resistence graphene lube oil additive |
| CN107827095A (en) * | 2017-11-29 | 2018-03-23 | 中国石油化工股份有限公司 | A kind of preparation method of meso-porous carbon material |
| CN110203904A (en) * | 2019-06-06 | 2019-09-06 | 东北大学 | It is used to prepare the precursor material and method of nanostructured carbon material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Demir et al. | Nitrogen and oxygen dual-doped porous carbons prepared from pea protein as electrode materials for high performance supercapacitors | |
| CN106517157B (en) | Preparation method and application of nitrogen-doped carbon nanofiber/graphene aerogel | |
| Wang et al. | Functionalized highly porous graphitic carbon fibers for high-rate supercapacitive electrodes | |
| Hamouda et al. | Synthesis of porous carbon material based on biomass derived from hibiscus sabdariffa fruits as active electrodes for high-performance symmetric supercapacitors | |
| CN106744803B (en) | A kind of method preparing porous carbon and porous carbon | |
| CN109437156B (en) | Preparation method of nitrogen-doped carbon nanotube | |
| Liu et al. | Coal tar pitch-based hierarchical porous carbons prepared in molten salt for supercapacitors | |
| CN110117009B (en) | Preparation method of iron-nitrogen co-doped magnetic porous graphitized nano carbon aerogel | |
| CN109292760B (en) | Method for preparing graphene | |
| Raj et al. | Electrochemical supercapacitor behaviour of functionalized candle flame carbon soot | |
| CN108128773B (en) | Method for preparing electrode carbon material for electrochemical capacitor by using peanut shells | |
| Wang et al. | Conversion of soybean waste to sub-micron porous-hollow carbon spheres for supercapacitor via a reagent and template-free route | |
| Li et al. | Microwave-induced preparation of porous graphene nanosheets derived from biomass for supercapacitors | |
| Huang et al. | Preparation of novel carbon-based nanomaterial of graphene and its applications electrochemistry | |
| CN113603078A (en) | Porous carbon, preparation method and application thereof | |
| CN111333068A (en) | Preparation method and application of biomass porous carbon material based on nut shells | |
| Mohapatra et al. | Designing binder-free, flexible electrodes for high-performance supercapacitors based on pristine carbon nano-onions and their composite with CuO nanoparticles | |
| Tang et al. | Biomass-derived hierarchical porous carbon/silicon carbide composite for electrochemical supercapacitor | |
| Chen et al. | Ultra-high specific capacitance of self-doped 3D hierarchical porous turtle shell-derived activated carbon for high-performance supercapacitors | |
| CN113149005A (en) | Biomass porous carbon material with high specific surface area, and preparation method and application thereof | |
| CN106024424A (en) | Nickel hydroxide/graphene roll-carbon nano-tube composite carbon aerogel, preparation thereof and application thereof | |
| Liu et al. | Green synthesis of nitrogen self-doped porous carbons from waste garlic peels for high-performance supercapacitor applications | |
| Rajabathar et al. | Synthesis of porous carbon nanostructure formation from peel waste for low cost flexible electrode fabrication towards energy storage applications | |
| Tang et al. | Soybean meal-derived heteroatoms-doped porous carbons for supercapacitor electrodes | |
| Liang et al. | Post-modified biomass derived carbon materials for energy storage supercapacitors: a review |