Способ получения микропористого углеродного материала с клеткоподобной структурой
Патенты
| Язык: |
Русский |
| Тип: |
Патент на изобретение |
| Номер (11) |
RU 2818442 C1 |
| Номер заявки (21): |
2023130214 |
| Дата подачи заявки (22): |
21 нояб. 2023 г. |
| Дата начала отсчета срока действия патента (24): |
21 нояб. 2023 г. |
| Дата публикации патента (44,45,46): |
2 мая 2024 г. |
| Дата публикации заявки (43): |
|
| Авторы |
Бакланова О.Н.
,
Горбунова О.В.
,
Лавренов А.В.
|
| Организации |
| 1 |
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН)
|
|
Изобретение относится к технологии получения углеродных материалов и может быть использовано при синтезе микропористых сорбентов для разделения отходящих газовых смесей, для выделения СО2 из природного газа и в качестве сорбентов для адсорбционных и электрохимических процессов. Способ включает предварительную термообработку асфальта при температуре 450-550°С в инертной атмосфере, смешение термообработанного асфальта с гидроксидом калия в массовом соотношении асфальт:КОН 1:(2-4), высокотемпературную термообработку смеси при 700-800°С в инертной атмосфере, отмывку продукта от неорганических примесей раствором соляной кислоты и водой с последующей сушкой. Причем в качестве сырья используют нефтяной асфальт, смешение предварительно термообработанного нефтяного асфальта с гидроксидом калия проводят в планетарно-центробежной мельнице при ускорении мелющих тел 1000 м2/с в течение 5-30 мин с получением углеродного материала с клеткоподобной структурой, удельной площадью поверхности 2088-2935 м2/г, суммарным объемом пор 0,99-1,57 см3/г, объемом микропор 0,79-1,00 см3/г, размером пор 0,4-3,5 нм. Техническим результатом заявленного изобретения является разработка способа получения микропористого углеродного материала с клеткоподобной структурой, обеспечивающего высокую сорбционную емкость по СО2 - 3,6-4,1 ммоль/г.
FIELD: various technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to the technology of producing carbon materials and can be used in the synthesis of microporous sorbents for separating waste gas mixtures, for extraction of CO2 from natural gas and as sorbents for adsorption and electrochemical processes. Method includes preliminary thermal treatment of asphalt at temperature of 450–550 °C in an inert atmosphere, mixing heat-treated asphalt with
potassium hydroxide in weight ratio of asphalt:KOH 1:(2–4), high-temperature heat treatment of mixture at 700–800 °C in an inert atmosphere, washing the product from inorganic impurities with a solution of hydrochloric acid and water, followed by drying. Raw material used is petroleum asphalt, mixing of preliminarily heat-treated petroleum asphalt with potassium hydroxide is carried out in a planetary-
centrifugal mill at acceleration of grinding bodies of 1,000 m2/s for 5–30 minutes to obtain a carbon material with a cell-like structure, specific surface area2,088–2,935 m2/g, total pore volume 0.99–1.57 cm3/g, micropore volume 0.79–1.00 cm3/g, pore size 0.4–3.5 nm.
EFFECT: method of producing microporous carbon material with a cell-like structure, which provides high CO2 sorption capacity of 3,6–4,1 mmol/g.