[发明专利]一种沥青多孔材料及其制备方法与应用

说明书

一种沥青多孔材料及其制备方法与应用，涉及沥青。所述沥青多孔材料，按质量比的原料组成为：石油沥青1、交联剂：0.49～6.4。制备方法：将石油沥青、交联剂和交联催化剂先后加入溶剂中，再进行升温交联反应，再将反应得到的产物，先用甲醇清洗，再用甲醇抽提，然后用二氯甲烷抽提，烘干后即得沥青多孔材料。所制备的沥青多孔材料的交联度达94％以上，通过77k，氮气吸附测试，1bar、273k和298k时对CO₂的吸附测试，1bar、77k对H₂的吸附测试，298k、1h及以上对亚甲基蓝的染料吸附测试表明，所述沥青多孔材料可应用在气体吸附与储存，染料的吸附与处理等的吸附应用领域。

技术领域

本发明涉及沥青，尤其是涉及一种沥青多孔材料及其制备方法与应用。

背景技术

沥青是原油加工过程中得到的一种产品，由不同分子量的碳氢化合物及其衍生物组成，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠液体或者是固体，它是一种有机胶凝状物质。而石油沥青是高粘度的油通过减压蒸馏炼制所得，没有固定的化学成分和物理常数。但是，由于其含大量的胶质和沥青质且酸值高，粘度指数低，故不能直接利用。

沥青制备的多孔碳材料，如活性炭等。

中国专利200910043229.2公布一种存储能量用多孔碳材料的制备方法。该方法以比表面积为1100m²/g的SO₂为模板，中间相沥青为碳源，沥青和SO₂混匀后放入电炉中，在N₂保护下将电炉升温至300℃后保温8h，然后升温至900℃后保温1h，最后N₂保护下冷却,再用30％的氢氟酸去除SO₂模板，过滤、水洗至中性，100℃干燥，制得比表面积为600m²/g的多孔碳。

中国专利03178572.7公布了一种富含中孔的沥青基的球状活性炭的制备方法。该方法是以软化点105℃左右的沥青为原料，先在300℃下氧化得到软化点250℃的沥青。再升温至270℃加入15％的萘后降温至180℃，添加2％的酚醛树脂，1％的聚乙烯醇(分散剂)，搅拌混合均匀。之后，在1％的聚乙烯醇水溶液中加入5％的成球沥青，升温至200℃，冷却制得沥青原球；将沥青原球在空气中升温至300℃得到不熔化球，然后在活化反应器中将不熔化沥青球升温至850℃炭化，同时通入水蒸气活化，制得比表面积为1198m²/g，总的孔体积为0.79cm³/g，非微孔孔体积为0.32cm³/g的球状活性炭。

中国专利98123530.1公布了一种中孔沥青基球状活性炭的制备方法。该方法是将一次活化制得的具有一定比表面的沥青基球状活性炭在氯化亚铁和氯化钴等金属化合物的溶液中浸渍和干燥，在800～1000℃下用水蒸气或者二氧化碳进行二次活化，制得比表面积在1000～1650m²/g之间，中孔孔径在2～4nm之间，总孔体积介于0.22～0.58cm³/g之间的活性炭。

中国专利200810037093.X公布了一种高碳收率沥青基球形活性炭的制备方法。该方法通过将不熔化沥青球与化学活化剂氯化锌或磷酸溶液混合均匀，再加热至300～800℃进行碳化、活化，经酸洗、水洗后，制得比表面积介于1100～1320m²/g之间，总的孔体积介于0.54～0.63cm³/g之间的沥青基球形活性炭。