[发明专利]一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法

权利要求书

1.一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于按以下步骤进行：

一、原料细化

将原煤依次进行破碎、研磨和筛分，得到细化煤粉或煤颗粒；

二、钾基物质添加

将钾基物质通过物理混合、液相浸渍、超声渗透或机械球磨法添加至细化煤粉或煤颗粒中，得到均匀的混合物；

所述钾基物质为碳酸钾、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、乙酸钾、磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾、柠檬酸钾中的一种或多种按任意比例的混合物；

三、高温活化

将步骤二中的混合物置于气氛炉内加热升温并恒温停留，恒温结束后将气氛炉自然降至室温，得到活化产物；

四、活化产物清洗

将活化产物依次进行酸洗处理和去离子水洗处理至上清液pH至6.5～7.5，得到清洗后的活化产物；

五、干燥

将步骤四清洗处理后的活化产物进行干燥处理，即得到煤基多孔碳材料；

所述细化煤粉或煤颗粒与钾基物质中钾元素的质量比为1：(0.001～0.1)。

2.根据权利要求1所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤一所述原煤为褐煤、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所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤二所述细化煤粉或煤颗粒与钾基物质中钾元素的质量比为1：(0.001～0.05)。

4.根据权利要求1所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤二所述液相浸渍法中采用水浴加热，伴热加热或平台接触式加热；所述球磨法中的球磨罐材质为玛瑙、刚玉或不锈钢。

5.根据权利要求1所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤三所述升温与恒温处理是将气氛炉升温至600℃～1000℃并保温0.1h～10h。

6.根据权利要求1所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤三所述气氛炉的升温速率为0.1℃/min～100℃/min。

7.根据权利要求1或6所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤三所述气氛炉内的气氛为CO₂和惰性气体组成的混合气氛，或者气氛为水蒸气和惰性气体组成的混合气氛；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；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。

8.根据权利要求7所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤三所述惰性气体为高纯氮气或高纯氩气。

9.根据权利要求1所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤四所述酸洗处理时采用的酸洗液为冰乙酸、稀盐酸、稀硫酸或稀硝酸。

10.根据权利要求1所述的一种基于微量钾源催化活化调控煤基多孔碳孔隙配组的方法，其特征在于步骤五所述干燥处理时的温度为60～200℃，干燥方式为真空干燥、热风干燥、平板接触式干燥、自然干燥。