[发明专利]含有小孔的多孔碳材料及其制备方法

权利要求书

1、一种制备具有高比表面积的富含小孔的多孔碳材料的方法，该方法包括：

(起始原料)

使用起始原料，它是H/C原子比在0.8-1.2范围内的和基本上不含有不溶于BTX溶剂的组分的重油，或使用通过从所述重油中除去轻组分而从重油获得的低软化点沥青，该低软化点沥青具有150℃或150℃以下的软化点(由温度梯度方法测定)和基本上不含有不溶于BTX溶剂的组分；

(第一步)

从起始原料形成尺寸为100μm或100μm以下的颗粒、粉末或纤维形状的微形的材料；

(第二步)

通过让微形的材料与有机溶剂接触而从微形的材料中萃取出轻组分，该溶剂能够引起至少10wt％的微形的材料作为不溶性组分保留，从而获得软化点为180℃或180℃以上(由温度梯度方法测定)的、经加热至300℃所显示出的重量损失为5wt％或5wt％以下的和基本上不含有不溶于BTX溶剂的组分的一种微形的高软化点沥青材料；

(第三步)

通过在含氧气氛中加热微形的高软化点沥青而使它稳定，从而获得稳定化的材料；和

将所得到的稳定化材料按原样碳化，或将由作为填料的稳定化材料和粘结剂沥青(它是按照与在第二步中提到的微形的高软化点沥青材料一样的方法制备的)进行混合、成形和使所得到的成形制品稳定化而制得的沥青基稳定化成形制品碳化。

2、根据权利要求1所要求的方法，其中富含小孔的多孔碳材料具有由BET方法通过使用氮吸附量测得的比表面积为300m²/g或300m²/g以上。

3、根据权利要求1所要求的方法，其中在第三步中用来使微形的高软化点沥青材料稳定化的条件比最佳稳定化条件更苛刻，碳化温度是在400-1,100℃范围内。

4、根据权利要求3所要求的方法，其中在第三步中用来使微形的高软化点沥青材料稳定化的条件足以获得其中氧浓度基本上饱和的一种稳定化的微形的材料。

5、根据权利要求1-4中任何一项所要求的方法，其中碳化是在惰性气氛中在500-1,100℃范围内的温度下进行。

6、根据权利要求5的方法，其中所述的富含小孔的多孔碳材料具有由BET方法通过使用氮吸附量所测定的比表面积为300m²/g或300m²/g以上，和中心孔径小于10埃。

7、根据权利要求1-4中任何一项所要求的方法，其中碳化是在氧化性气体气氛中在400-1,000℃的温度范围内进行的。

8、根据权利要求7的方法，其中富含小孔的多孔碳材料具有由BET方法通过使用氮吸附量所测定的比表面积为400m²/g或400m²/g以上，和中心孔径小于40埃。

9、根据权利要求1-8中任何一项所要求的方法，其中在第三步中获得的稳定化材料被原样碳化。

10、根据权利要求1-8中任何一项所要求的方法，其中在第三步中获得的稳定化材料通过使用粘结剂沥青被制成成形制品，其中该粘结剂沥青是按照与高软化点沥青相同的方式制得的高软化点沥青；将成形制品稳定化；和将所得到的沥青基稳定化的成形制品碳化。

11、根据权利要求10的方法，其中用来制备沥青基稳定化的成形制品的方法包括：

(第四步)

让作为填料的稳定化材料和作为粘结剂沥青的高软化点沥青(它是按照与在第二步中提到的高软化点沥青材料一样的方法制备的)，按照使得高软化点沥青的量是混合物总量的20-70wt％的这样一种比例进行混合，任意性地将混合物粉碎，从而获得供成形用的原料；

(第五步)

将成形用原料成形，获得成形制品，其中从中心至外表面的最短距离是5mm或5mm以下；和

(第六步)

在含氧气氛中加热成形制品同时使填料部分和粘结剂部分稳定。

12、根据权利要求1-11中任何一项所要求的方法，其中重油是石油来源的裂化重油，它选自当由石脑油或气体油的热裂化制造烯烃时以副产物形式获得的重油以及当烃类被流体催化裂化方法裂化时以副产物形式获得的重油。