[发明专利]一种微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法

权利要求书

1.一种微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：

一、原料细化

将煤原料依次进行破碎、研磨和筛分，得到细化煤粉；

所述细化煤粉的粒径为40目～200目；

二、球磨混合

将细化煤粉与钙源混合，球磨1h～8h，得到混合物；

所述钙源为无水氯化钙、硫酸钙、氢氧化钙、碳酸钙、硝酸钙、甲酸钙、乙酸钙、柠檬酸钙、葡萄糖酸钙中的一种或多种按任意比例的混合物；

所述细化煤粉与钙源中钙元素的质量比为1：(0.001～0.05)；

三、高温活化

将步骤二中的混合物置于气氛炉内，将气氛炉升温至700℃～1000℃并保温0.5h～10h，保温结束后将气氛炉自然降至室温，得到活化产物；

所述气氛炉内的气氛为CO₂和惰性气体组成的混合气氛，或水蒸气和惰性气体组成的混合气氛；

四、活化产物清洗

将活化产物依次进行酸洗处理2～3次和水洗处理2～3次，得到清洗后的活化产物；

五、干燥

将清洗后的活化产物进行干燥处理，即得到煤基多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤一所述煤原料为褐煤、烟煤、次烟煤或无烟煤中的一种或多种按任意比例的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤二所述球磨时的球磨机转速为100r/min～500r/min，球磨罐材质为玛瑙或不锈钢。

4.根据权利要求3所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤三所述气氛炉的升温速率为0.1℃/min～15℃/min。

5.根据权利要求1、2或4所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤三所述CO₂和惰性气体组成的混合气氛中CO₂和惰性气体的体积比为(0.1～10)：1。

6.根据权利要求5所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤三所述水蒸气和惰性气体组成的混合气氛中水蒸气和惰性气体的体积比为(0.1～10)：1。

7.根据权利要求6所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤三所述惰性气体为高纯氮气或高纯氩气。

8.根据权利要求7所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤四所述酸洗处理时采用的酸洗液为稀盐酸或硝酸。

9.根据权利要求8所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤四所述采用的酸洗液的浓度为0.01mol/L～1mol/L。

10.根据权利要求9所述的微量钙添加催化活化制备煤基多孔碳材料的方法，其特征在于：步骤五所述干燥处理的温度为60℃～200℃，时间为5h～12h。