[发明专利]一种用于制备催化油浆基实心碳球的方法及新型化学沉积系统

摘要

本发明属于碳材料制备领域，具体涉及一种用于制备催化油浆基实心碳球的方法及新型化学沉积系统。本发明首先对催化油浆进行净化除杂处理，使所得碳氢化合物的混合物可作为化学沉积法制备碳材料的固体碳源，再采用本发明提供的新型化学沉积系统以所述碳氢化合物的混合物为固体碳源制备具有一定比表面积、形貌均匀的实心碳球；催化油浆基固体碳源还可与含氮或磷元素的化学物质组合，制备具有多功能的氮或磷掺杂实心碳球；本发明制备的实心碳球和掺杂实心碳球可应用于锂离子电池电极材料、催化剂载体、多孔导电材料、贮能材料等领域。本发明充分利用炼厂重油催化裂化副产物油浆资源，提高了催化裂化油浆的附加值，提升了催化油浆资源的利用效率。

主权项

一种用于制备催化油浆基实心碳球的方法，其特征在于所述方法步骤如下：一、油浆除杂：在催化油浆中加入庚烷，一定温度下进行回流，冷却后真空过滤，得到滤液a；将过滤所得滤纸及不溶物烘干后加入甲苯并在一定温度下回流，真空过滤得到滤液b；将滤液a和滤液b混合后进行旋转蒸发除去溶剂得到油浆浓缩物；二、浓缩物再处理：将步骤一所得油浆浓缩物充分溶于甲苯后，将一定体积浓硫酸缓慢加入其中并迅速搅拌，待所得混合溶液稳定后冷却至室温，采用一定孔径滤纸进行真空过滤，用去离子水将滤纸上的残渣洗涤至中性后烘干，将烘干后所得固体进行粉碎研磨，得到黑色的碳氢化合物的混合物粉末；三、催化剂的制备：将过渡金属的盐或氧化物溶于去离子水并经超声处理使其均匀分散，将高纯度Al2O3粉末浸渍于上述过渡金属的盐或氧化物溶液中，将所述溶液烘干后于惰性气体气氛下煅烧，得到催化剂粉末；四、实心碳球的制备：采用新型化学沉积系统进行实心碳球的制备，将步骤三制得的催化剂粉末平铺在瓷舟上，将瓷舟放置在化学沉积室反应腔体的中部，以步骤二得到的碳氢化合物的混合物粉末为固体原料并将其放置于固体原料室内，将新型化学沉积系统内部气体置换为惰性气体后使化学沉积室匀速升温，同时利用惰性气体持续不断的以一定的进气速率将固体原料室内的碳氢化合物的混合物粉末运送至化学沉积室，化学沉积室温度达到预设温度后保持恒温至反应结束，待化学沉积室冷却至室温后收集化学沉积室反应腔体管壁上的黑色粉末，即可得到催化油浆基实心碳球。