Способ получения наноструктурированного пористого углеродного материала
Патенты
| Язык: |
Русский |
| Тип: |
Патент на изобретение |
| Номер (11) |
RU 2823615 C1 |
| Номер заявки (21): |
2023135719 |
| Дата подачи заявки (22): |
28 дек. 2023 г. |
| Дата начала отсчета срока действия патента (24): |
28 дек. 2023 г. |
| Дата публикации патента (44,45,46): |
25 июл. 2024 г. |
| Дата публикации заявки (43): |
|
| Авторы |
Елецкий П.М.
,
Бородина О.А.
,
Лебедева М.В.
,
Мозылева М.А.
,
Козлов Д.В.
,
Яковлев В.А.
|
| 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)
|
| 2 |
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (НГУ)
|
|
Изобретение относится к получению наноструктурированных пористых углеродных материалов из лигноцеллюлозного сырья. Предложен способ получения наноструктурированного пористого углеродного материала, включающий смешивание лигноцеллюлозного сырья с ортофосфорной кислотой, сушку, активацию и отмывку, при этом для активации кислоту берут в соотношении к сырью 0,1:1-8:1 по массе соответственно, активацию проводят в бескислородной среде при температуре 400-800°С продолжительностью от 0 до 4 ч, с отмывкой продукта дистиллированной водой, при этом выход полученного наноструктурированного пористого углеродного материала составляет 20-50 масс. %, полученный материал имеет микропористую или микро-мезопористую или мезопористую структуру со следующими характеристиками: удельной поверхность по БЭТ 1200-2880 м2/г, удельной поверхность согласно модели QSDFT 1010-2162 м2/г, суммарным объемом пор – 1,03-2,78 см3/г, средним размером пор 1,9-7,0 нм, объемной долей мезопор 33-83 %, насыпной плотностью 0,16-0,45 г/см3, и содержанием фосфора 0,5-5,0 % по массе. Технический результат – упрощённый и экологичный способ синтеза наноструктурированных углеродных материалов, которые имеют более высокие значения удельной поверхности по БЭТ и суммарного объема пор.
FIELD: various technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to production of nanostructured porous carbon materials from lignocellulose material. Disclosed is a method of
producing a nanostructured porous carbon material, comprising mixing lignocellulose material with orthophosphoric acid, drying, activation and washing, wherein for activation the acid is taken at ratio of 0.1: 1–8:1 by weight, respectively, activation is carried out in an oxygen-free medium at temperature of 400–800°C duration from 0 to 4 hours, with washing the product with distilled water, wherein the output of the obtained nanostructured porous carbon material is 20–50 wt.%, obtained material has a microporous or micro-mesoporous or mesoporous structure with the following characteristics: BET specific surface area of 1,200–2,880 m2/g, specific surface area according to QSDFT model of 1,010–2,162 m2/g, total pore volume – 1.03–2.78 cm3/g, average pore size of 1.9–7.0 nm, volume fraction of mesopores is 33–83%, bulk density
is 0.16–0.45 g/cm3, and phosphorus content is 0.5–5.0% by weight.
EFFECT: simple and environmentally friendly method of synthesis of nanostructured carbon materials, which have higher BET specific surface area and total pore volume.