[发明专利]一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法

权利要求书

1.一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法，其特征在于：以落叶松木屑为原料，用苯酚将木屑加热液化，以液化物合成的热固性树脂为前驱体，以PEG2000作为造孔剂，正戊烷为发泡剂，浓硫酸为固化剂，在N₂保护下加热炭化，制备蜂窝状多孔泡沫炭，所制备泡沫炭的表观密度在0.020～0.035g/cm³之间，比表面积可达1580.97m²/g，孔容积为0.885cm³/g，平均孔径在2.1～2.5nm之间。 

2.按照权利要求1所述的一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法，其特征在于：在强酸性条件下，将落叶松木屑用苯酚回流液化，加入适量甲醇，搅拌过滤，将滤液中和至中性，过滤去除盐等不溶物，减压蒸馏去除甲醇，得到褐色落叶松木屑液化物，强酸采用浓硫酸或浓磷酸（98%），回流提取温度为120～140℃，提取时间为1～3小时。 

3.按照权利要求1所述的一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法，其特征在于：将甲醛添加到落叶松木屑液化物中，在碱性条件下，以PEG2000作为造孔剂，加热反应后调节pH值至中性，减压蒸馏脱除部分水，得到适宜粘度的热固性树脂产物。甲醛的浓度为30%～40%，碱采用NaOH或KOH，加入量为落叶松木屑质量的1/30～1/20，PEG2000添加量为6%～11%，反应升温程序为50～60℃，反应2～4小时，然后在90～98℃，回流反应1～2小时，最后冷却至50～60℃，反应0.5～1小时。 

4.按照权利要求1所述的一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法，其特征在于：将吐温80和正戊烷加入至热固性酚醛树脂中，强力搅拌，然后加入浓硫酸加热发泡固化，在N₂保护下升温炭化制备热固性酚醛树脂泡沫，吐温80与正己烷的质量比为2:7～3:7，加入浓硫酸（98）的质量为固性酚醛树脂质量的1/10～1/5，加热温度为50～70℃，发泡固化时间为20～30 小时，炭化温度为600～800℃，升温速率2～5℃/min，炭化时间为1～4小时。 

5.按照权利要求1所述的一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法，其特征在于：无需活化，所制得蜂窝状泡沫炭的比表面积可达980～1580m²/g，其中介孔比表面积可占12～35%，可以用来吸附分子尺寸为2.09nm的维生素B12，吸附量最高可达319.81m²/g。 

6.按照权利要求1所述的一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法，其特征在于：泡沫炭表观密度在0.020～0.035g/cm³之间，存在相对有序的微孔结构，孔容积为0.685～0.943cm³/g，平均孔径在2.1～2.5nm之间，是一种超轻质材料。 

7.按照权利要求1所述的一种由落叶松木屑制备高比表面积蜂窝状多孔泡沫炭的方法，其特征在于：以PEG2000表面活性剂做造孔剂，节省成本，用量少，通过添加PEG2000和自发泡过程，同时形成良好的泡沫骨架和微介孔，无需泡沫模板，节省成本，简化工艺。