[发明专利]一种从炭中提取纳米碳多形晶混合物的绿色方法

权利要求书

1.从炭中提取一种以上的纳米碳多形晶的方法，其特征在于，该方法不使用氧化或任何化学刻蚀，而是采用环保工艺，包含以下工艺内容：

选择合适的炭并按生产需要配少量合适的煤；

将所选炭和相配的煤进行干燥机械粉磨磨成粉体；

按生产需要从无机矿物中浮沉分选出粉体有机组分；

不加研磨剂，将分离出的有机组分湿粉碎至200-1000nm；

在研磨剂的辅助下，对粉碎过的亚微米有机成分再进行后续的湿粉碎，得到小于100nm的纳米碳多形晶混合物；

按生产需要分选纳米碳多形晶和非晶的有机纳米组分；

将从一种或多种的炭和相配的煤中提取的纳米碳多形晶混合物与其他煤炭成分勾调成下游客户需求的专用配方，作为高性能定制产品；

其中纳米碳多形晶包含碳纳米纤维、碳纳米管、碳纳米洋葱和纳米石墨中的至少两种；

其中对粉体成分的浮沉分选包括使用含ZnCl2的水溶液、四氯化碳、吡啶、氯仿、醚、烷烃及其组合物的液体介质；

其中炭是从煅烧过的无烟煤、深度碳化过的焦炭、深度碳化过的木炭、深度碳化过的生物质炭、及它们的组合中选取。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，纳米碳多形晶形态为直径1nm-50nm的球形；边缘尺寸不超过100nm、厚度不超过2nm的片状；截面尺寸不超过20nm、长度不小于50nm的丝状以及它们的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中纳米碳多形晶由碳原子组成，其质量浓度超过90%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中纳米碳多形晶显示衍射特征，并包含较完好的晶体或凌乱杂晶结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中纳米碳多形晶的密度为1.5-2.1g/cm³。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中煅烧过的无烟煤包括以1200-2000^oC煅烧温度生产的炭，行业俗称普煅无烟煤和电煅无烟煤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述深度碳化过的生物质炭为在有合适碳化催化剂条件下生产的生物质炭。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中合适碳化催化剂包括含铁催化剂、含钾催化剂、及它们的组合中选取。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中相配的煤是从无烟煤、半石墨及在它们的组合中选取。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中相配的煤是从ISO 11760煤炭分类中的无烟煤A中选择的。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中相配的煤是从ISO 11760煤炭分类中的无烟煤B中选择的。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中相配的煤是从ISO 11760煤炭分类无烟煤C中选择的。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中相配煤与炭的比例是从0:1到0.5:1的任意值。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中机械粉磨包括辗磨、球磨、研磨及其组合，粉体尺寸范围为10-500微米。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中湿粉碎包括把机械粉磨后的粉体放入含有表面活性剂和分散稳定剂的液体介质中，并把粉体湿润、分散并次第粉碎成纳米级颗粒。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，其中所述液体介质包括水、烷醇、烷烃液体、醚、四氯化碳及其组合物。