[发明专利]一种富勒烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及富勒烯材料制备领域，尤其涉及一种富勒烯的制备方法。

背景技术

以C₆₀为代表的富勒烯是一种多功能材料，其具有高度对称的闭壳足球状的分子结构决定了它具有独特的物理和化学性能，富勒烯衍生物更是具有多种独特的性能，富勒烯及其衍生物可广泛地应用于工业催化、润滑油添加剂、复合材料、太阳能电池、化妆品等行业，市场前景广阔。在可以预见的未来，随着富勒烯合成制备技术的不断完善和发展，成本的不断下降，富勒烯的应用将更加普遍。

但是，目前富勒烯的产量还远远不能满足行业的需求，现有富勒烯的制备方法产量低、生产效率低、成本高，导致其使用成本居高不下，严重制约了富勒烯应用范围的拓展。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种富勒烯的制备方法，旨在解决现有的富勒烯产量低、生产效率低、成本高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种富勒烯的制备方法，其中，包括步骤：

将塑料粉碎，并将粉碎后的塑料颗粒与含碳物质、助燃气体在预定温度下混合燃烧，所述塑料颗粒在高温碳化区的1900度~2200度的高温条件下碳化，并在400度~500度的低温区收集碳化后形成的炭灰，将炭灰分离提纯得到富勒烯。

所述的富勒烯的制备方法，其中，所述塑料、含碳物质及助燃气体的总的碳氧元素摩尔比为0.5~1.5。

所述的富勒烯的制备方法，其中，所述含碳物质为石墨、煤或甲苯。

所述的富勒烯的制备方法，其中，所述助燃气体为氧气。

所述的富勒烯的制备方法，其中，所述炭灰经过甲苯萃取后，通过色谱柱进行分离纯化。

所述的富勒烯的制备方法，其中，所述高温碳化区连通有一用于对高温碳化区产生的尾气进行回收处理的尾气收集装置。

所述的富勒烯的制备方法，其中，所述塑料的含碳量为55%。

所述的富勒烯的制备方法，其中，所述塑料颗粒尺寸为200目。

有益效果：本发明通过将粉碎后的塑料颗粒与含碳物质、助燃气体在预定温度下混合燃烧，具体是在高温碳化区的1900度~2200度的高温条件下碳化，然后在400度~500度的低温区收集碳化后形成的炭灰，将最后得到的炭灰分离提纯得到富勒烯。本发明的富勒烯制备方法利用含碳的废旧物质作为原料制备富勒烯，不仅使废物得到了充分利用，还降低了富勒烯的生产成本，具有较强的市场价值。

具体实施方式

本发明提供一种富勒烯的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种富勒烯的制备方法，其包括步骤：

将塑料粉碎，并将粉碎后的塑料颗粒与含碳物质、助燃气体在预定温度下混合燃烧，所述塑料在高温碳化区的局部1900度-2200度的高温条件下碳化，并在400度-500度的低温区收集碳化后形成的炭灰，将炭灰分离提纯得到富勒烯。

本发明采用废旧塑料作为原料，通过高温燃烧将塑料、含碳物质等燃烧成炭灰，并将得到的炭灰分离提纯得到富勒烯。本发明不仅实现了变废为宝，使废旧塑料得到了充分利用，还能够降低富勒烯的生产成本，提高富勒烯的产量。

进一步，所述塑料、含碳物质及助燃气体的总的碳氧元素摩尔比为0.5~1.5。其中的塑料可以是企业正常生产过程中产生的废料，塑料的含碳量为55%，粉碎后的塑料颗粒的大小为200目；含碳物质可以是石墨、煤或甲苯等物质；助燃气体优选为氧气。

在高温碳化区连通有一用于对尾气进行回收处理的尾气收集装置，这是因为废旧塑料不可避免的含有一些杂质，废旧塑料在高温下部分碳化外，大部分形成二氧化碳和水排出，另外还产生了小部分尾气，这部分尾气无法在第一步除净，所以在高温碳化区设置这样一个尾气收集装置，用来收集没有除净的尾气，避免造成二次污染。

低温区收集到的炭灰经过甲苯萃取后，通过色谱柱进行分离纯化可得到最终的富勒烯。

下面通过具体实施例来对本发明进行具体的说明。