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活性炭產(chǎn)品及其制造和使用方法與流程

文檔序號:12283953閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種活性炭產(chǎn)品,包括:

至少3,050m2/g至約7,000m2/g的比表面積;

約3cm3/g至約10cm3/g的孔體積;和

約0.5nm至約150nm的平均孔度。

2.權(quán)利要求1的活性炭產(chǎn)品,其中比表面積為約3,200m2/g至約5,000m2/g。

3.權(quán)利要求1的活性炭產(chǎn)品,其中孔體積為約4cm3/g至約8cm3/g。

4.權(quán)利要求1的活性炭產(chǎn)品,其中孔體積為約5.01cm3/g至約8cm3/g,和比表面積為大于3,200m2/g至約5,000m2/g。

5.權(quán)利要求1的活性炭產(chǎn)品,其中平均孔度為約2nm至約10nm。

6.權(quán)利要求1的活性炭產(chǎn)品,其中:

孔體積為約5.01cm3/g至約8cm3/g,

比表面積為大于3,200m2/g至約5,000m2/g,

平均孔度為約2nm至約10nm,和

該活性炭產(chǎn)品的碳含量為至少99wt%。

7.一種活性炭產(chǎn)品的制造方法,該方法包括:

在溶劑存在下,使羥基苯化合物和醛化合物反應(yīng),以生產(chǎn)預(yù)聚物;

結(jié)合該預(yù)聚物和添加劑,生產(chǎn)濕凝膠反應(yīng)混合物,其中添加劑包括羧酸,酸酐,均聚物,共聚物,或其任何混合物;

使該預(yù)聚物和添加劑反應(yīng),生產(chǎn)濕凝膠產(chǎn)品;

在比溶劑的臨界壓力低的壓力下,干燥濕凝膠產(chǎn)品,以生產(chǎn)干凝膠產(chǎn)品;

熱解該干凝膠產(chǎn)品,以生產(chǎn)熱解產(chǎn)品;和

活化熱解產(chǎn)品,以生產(chǎn)活性炭產(chǎn)品,其中該活性炭產(chǎn)品具有選自下述中的至少一種性能:

比表面積為約100m2/g至約7,000m2/g,

孔體積為約0.2cm3/g至約10cm3/g,和

平均孔度為約0.5nm至約150nm。

8.權(quán)利要求7的方法,其中比表面積為約500m2/g至約5,000m2/g。

9.權(quán)利要求7的方法,其中孔體積大于1cm3/g至約6cm3/g。

10.權(quán)利要求7的方法,其中平均孔度為約2nm至約10nm。

11.權(quán)利要求7的方法,其中:

比表面積為至少3,050m2/g至約7,000m2/g,

孔體積為約3cm3/g至約10cm3/g,和

平均孔度為約0.5nm至約150nm。

12.權(quán)利要求7的方法,其中:

孔體積為約5.01cm3/g至約8cm3/g,

比表面積為大于3,200m2/g至約5,000m2/g,

平均孔度為約2nm至約10nm,和

該活性炭產(chǎn)品的含碳量為至少99wt%。

13.權(quán)利要求7的方法,其中:

在含活化試劑的氛圍內(nèi),經(jīng)約0.5hr至約48hr加熱該熱解產(chǎn)品到約700℃至約1,500℃的溫度,以生產(chǎn)活性炭產(chǎn)品,

活化試劑包括二氧化碳,蒸汽,氧氣,臭氧,或其任何混合物,和

含活化試劑的氛圍維持在約50kPa至約200kPa的壓力下。

14.權(quán)利要求7的方法,其中:

結(jié)合熱解產(chǎn)品和活化試劑,以生產(chǎn)活化混合物,

活化試劑包括氫氧化物,碳酸鹽,金屬鹵化物,含磷的酸,含硫的酸,它們的鹽,或其任何混合物,

干燥該活化混合物,以生產(chǎn)干燥的活化混合物,和

在含惰性氣體的氛圍內(nèi),加熱該干燥的活化混合物到約500℃至約1,500℃的溫度,以生產(chǎn)活性炭混合物。

15.權(quán)利要求7的方法,進(jìn)一步包括結(jié)合活化試劑與濕凝膠產(chǎn)品,干凝膠產(chǎn)品或熱解產(chǎn)品,其中該活化試劑與熱解產(chǎn)品反應(yīng),以生產(chǎn)活性炭產(chǎn)品。

16.權(quán)利要求7的方法,其中溶劑包括水,一種或多種醇,一種或多種烷烴,一種或多種酮,一種或多種芳烴,或其任何混合物,和其中添加劑包括羧酸和酸酐。

17.權(quán)利要求7的方法,其中添加劑包括均聚物和共聚物。

18.權(quán)利要求7的方法,其中濕凝膠反應(yīng)混合物包括約10wt%至約80wt%的預(yù)聚物,最多約85wt%的羧酸,最多約20wt%的酸酐,最多約30wt%的均聚物,和最多約30wt%的共聚物,和約10wt%至約90wt%的添加劑,和其中所有重量百分比值基于羥基苯化合物、醛化合物和添加劑的結(jié)合重量。

19.一種活性炭產(chǎn)品的制造方法,該方法包括:

在溶劑存在下,使羥基苯化合物和甲醛反應(yīng),以生產(chǎn)預(yù)聚物,其中羥基苯化合物包括苯酚,間苯二酚,或者苯酚和間苯二酚的混合物,和其中羥基苯化合物的存在量為約50wt%至約90wt%,和甲醛的存在量為約10wt%至約50wt%,基于羥基苯化合物和甲醛的結(jié)合重量;

結(jié)合該預(yù)聚物、羧酸和醛,生產(chǎn)濕凝膠反應(yīng)混合物,其中濕凝膠反應(yīng)混合物包括約10wt%至約80wt%的預(yù)聚物,最多約85wt%的羧酸,和最多約20wt%的酸酐,基于羥基苯化合物、甲醛、羧酸和酸酐的結(jié)合重量;

使預(yù)聚物、羧酸和酸酐反應(yīng),以生產(chǎn)濕凝膠產(chǎn)品;

干燥濕凝膠產(chǎn)品,以生產(chǎn)干凝膠產(chǎn)品;

熱解干凝膠產(chǎn)品,以生產(chǎn)熱解產(chǎn)品;和

活化熱解產(chǎn)品,以生產(chǎn)活性炭產(chǎn)品,其中該活性炭產(chǎn)品具有選自下述中的至少一種性能:

比表面積為約100m2/g至約7,000m2/g,

孔體積為約0.2cm3/g至約10cm3/g,和

平均孔度為約0.5nm至約150nm。

20.權(quán)利要求19的方法,其中:

溶劑包括水,一種或多種醇,一種或多種烷烴,一種或多種酮,一種或多種芳烴,或其任何混合物,

比表面積大于3,200m2/g至約5,000m2/g,

孔體積為約5.01cm3/g至約8cm3/g,

平均孔度為約2nm至約10nm,和

該活性炭產(chǎn)品的含碳量為至少99wt%。

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