[发明专利]一种铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法

权利要求书

1.一种铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，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；

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；

二、固相混合

将细化煤粉与铁基金属盐混合后球磨1h～3h得到混合物，将混合物置于真空反应器内，将真空反应器抽真空处理，最后密封真空反应器；

所述铁基金属盐为无水氯化铁、二茂铁或羰基铁中的一种或多种按任意比例的混合物；

所述细化煤粉与铁基金属盐的质量比为1:(0.1～0.3)；

三、熔融渗透

将密封的真空反应器升温至200℃～500℃并保温0.5～2h；

四、高温活化

取出步骤三真空反应器内的反应产物并置于气氛炉内，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；

五、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；

六、干燥

将清洗后的活化产物进行干燥处理，即得到煤基多孔活性碳材料，比表面积可达1872m²/g，孔容可达1.04cm³/g。

2.根据权利要求1所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤二所述抽真空处理时将真空反应器内的压力抽至-0.09MPa～-0.1MPa并保持0.5h-2h。

3.根据权利要求1或2所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤二所述真空反应器的材质为 玻璃或不锈钢。

4.根据权利要求3所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤四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所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤四所述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(0.1～100)：1。

6.根据权利要求5所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤四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(0.1～100)：1。

7.根据权利要求6所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤四所述惰性气体为高纯氮气或高纯氩气。

8.根据权利要求7所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤五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所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤五所述酸洗液的浓度为0.5mol/L～2mol/L。

10.根据权利要求9所述的铁基金属盐熔融渗透制备煤基多孔活性碳材料的方法，其特征在于：步骤六所述干燥处理的温度为60～200℃，干燥时间为5-12h。