RU2151737C1 - Способ получения пористого углеродного изделия и пористое углеродное изделие, полученное этим способом - Google Patents
Способ получения пористого углеродного изделия и пористое углеродное изделие, полученное этим способом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151737C1 RU2151737C1 RU97109619/12A RU97109619A RU2151737C1 RU 2151737 C1 RU2151737 C1 RU 2151737C1 RU 97109619/12 A RU97109619/12 A RU 97109619/12A RU 97109619 A RU97109619 A RU 97109619A RU 2151737 C1 RU2151737 C1 RU 2151737C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbide
- product
- carbon
- nanopores
- volume
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 35
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 35
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 19
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 19
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 19
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 9
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 3
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 abstract 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 1lambda4,2lambda4-dimolybdacyclopropa-1,2,3-triene Chemical compound [Mo]=C=[Mo] QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910039444 MoC Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000002459 porosimetry Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0022—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors
- C04B38/0025—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors starting from inorganic materials only, e.g. metal foam; Lanxide type products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/0051—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/24—Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению пористых углеродных материалов, содержащих два вида пор - поры с размером более 100 нм, обеспечивающие транспорт целевого компонента к порам, активно участвующим в процессе адсорбции, и поры размером менее 10 нм, обеспечивающие собственно адсорбирующую способность. Сущность изобретения заключается в формовании заготовки с транспортной пористостью и образовании в ней нанопористости в ходе термохимической обработки, условия формования заготовки с транспортной пористостью выбирают так, чтобы создать изделия с заданным размером нанопор, их распределением в объеме изделия и объемом пор. Способ обеспечивает получение изделия, имеющего дискретный размер одного или нескольких типов нанопор в интервале 0,6-2,5 нм с отклонением от среднего значения для каждого из размеров не более 10%. Возможны варианты с равномерно распределенной и неравномерно распределенной в объеме нанопористостью. 2 с. и 19 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области получения пористых углеродных материалов, содержащих два вида пор - поры с размером менее 10 нм - обеспечивающие адсорбирующую способность, и поры с размером более 100 нм, обеспечивающие транспорт целевого компонента к порам, активно участвующим в процессе адсорбции, и может найти применение в различных областях техники, связанных с адсорбционными процессами, таких как электротехника, медицина и др.
В практической деятельности, особенно за рубежом, в настоящее время распространены следующие термины:
- для пористости с размером пор более 100 нм - "транспортная пористость или макро пористость";
- для пористости с размером пор менее 10 нм - "нанопористость".
- для пористости с размером пор более 100 нм - "транспортная пористость или макро пористость";
- для пористости с размером пор менее 10 нм - "нанопористость".
Указанные термины использованы для раскрытия сущности настоящего изобретения.
При разработке адсорбционных материалов параметрами, подлежащими оптимизации, являются:
1) технологичность изготовления из них рабочих элементов устройств;
2) создание большого количества пор, отличающихся размером, обеспечивающих эффективный процесс адсорбции;
3) механическая прочность;
4) повышенная теплопроводность, позволяющая использовать эти материалы в криоадсорбционных откачных элементах.
1) технологичность изготовления из них рабочих элементов устройств;
2) создание большого количества пор, отличающихся размером, обеспечивающих эффективный процесс адсорбции;
3) механическая прочность;
4) повышенная теплопроводность, позволяющая использовать эти материалы в криоадсорбционных откачных элементах.
Одним из перспективных направлений в этой области является создание технологии изготовления адсорбционных материалов, предусматривающей формирование объема нанопор и транспортной пористости по различным независимым механизмам, что позволяет направленно регулировать параметры их пористой структуры.
Известен способ получения пористого углеродного изделия [1]. Способ заключается в формовании или экструдировании пасты, состоящей из порошка карбида кремния и промышленных синтетических смол в качестве связующего для получения требуемого изделия. При этом формируется транспортная пористость материала с размером пор более 100 нм. Затем проводят карбонизацию в инертной атмосфере для обеспечения механической прочности изделия и повышения однородности его строения. Далее изделие подвергается термохимической обработке хлором при T = 900-1000oC для превращения карбидного материала в углеродный. При этом в объеме изделия формируется нанопористая структура в размером пор менее 10 нм.
Использование полимерной смолы в качестве связующего не позволяет достигнуть высокой механической прочности из-за низкой механической прочности карбонизованной смолы. Процесс деструкции смолы сопровождается образованием углерода, который также участвует в процессе формирования нанопористости, однако практически размер такой пористости не регулируется. В итоге не удается получить материалы с заданными адсорбционными свойствами.
Изделие, полученное известным способом, представляет собой углеродный материал, скрепленный продуктами карбонизации смолы с объемом пористости 65-75 об. % При этом часть пор - 30-32 об.% - является транспортной и имеет размеры пор более 100 нм, а остальные поры - менее 10 нм.
Применение изделий, полученных известным способом, ограничено из-за невозможности получения регулируемых по размеру нанопор, регулируемого объемного содержания как транспортной, так и нанопористости.
Задачей настоящего изобретения является преодоление указанных недостатков, а именно создание технологии, позволяющей получить углеродные пористые изделия с заданными размерами нанопор, объемом пор, их распределением в объеме изделия. Заявляемая технология позволяет получить изделия заданной формы (в том числе, достаточно сложной) и размеров, требующие минимальной механической обработки.
Заявляемое решение включает два объекта, связанные единым изобретательским замыслом - способ и изделие, получаемое этим способом.
Способ, согласно изобретению, включает следующие стадии:
1) формование заготовки с транспортной пористостью из частиц карбида или карбидов элементов из ряда, включающего элементы III, IV, V и VI групп Периодической системы Д. И.Менделеева, в виде жесткого углеродсодержащего каркаса, содержащего в своей структуре частицы карбида или карбидов, выбранных из указанного ряда и расположенных в предварительно установленном порядке, обеспечивающем получение на следующих стадиях заданной нанопористости по размерам, объему и распределению пор в объеме изделия;
2) образование нанопористости в объеме полученной на 1-й стадии заготовки путем термохимической обработки ее в среде газообразного хлора при повышенных температурах в интервале 500 - 1100oC.
1) формование заготовки с транспортной пористостью из частиц карбида или карбидов элементов из ряда, включающего элементы III, IV, V и VI групп Периодической системы Д. И.Менделеева, в виде жесткого углеродсодержащего каркаса, содержащего в своей структуре частицы карбида или карбидов, выбранных из указанного ряда и расположенных в предварительно установленном порядке, обеспечивающем получение на следующих стадиях заданной нанопористости по размерам, объему и распределению пор в объеме изделия;
2) образование нанопористости в объеме полученной на 1-й стадии заготовки путем термохимической обработки ее в среде газообразного хлора при повышенных температурах в интервале 500 - 1100oC.
Современные представления о структуре углеродных материалов указывают на то, что нанопоры, образующиеся в процессе термохимической обработки, сформированы плоскостями углерода, имеют форму щелей, ширина которых зависит от типа карбида, использованного для формования заготовки с транспортной пористостью.
Эти теоретические представления хорошо согласуются с экспериментальными данными, позволившими авторам выявить следующую зависимость:
где X - заданный размер нанопор, нм;
Z - экспериментальный коэффициент, установленный для ряда карбидов элементов из ряда, образованного III, IV, V и VI группами Периодической системы, равный 0,65-0,75 нм;
при Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
Mк - молекулярная масса карбида, г/моль;
ρк - плотность карбида, г/см3;
ρc - плотность углерода, г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбида.
где X - заданный размер нанопор, нм;
Z - экспериментальный коэффициент, установленный для ряда карбидов элементов из ряда, образованного III, IV, V и VI группами Периодической системы, равный 0,65-0,75 нм;
при Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
Mк - молекулярная масса карбида, г/моль;
ρк - плотность карбида, г/см3;
ρc - плотность углерода, г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбида.
Серия предварительных опытов позволила в практической деятельности, задаваясь заранее требуемой величиной размера нанопор, выбрать для достижения указанной цели необходимый карбид.
Выбрав соответствующий вид карбида, далее его частицы (порошок) формуют в виде промежуточного изделия с пористостью в интервале 30 - 70 об.% любым известным методом, например, прессованием с временным связующим или без него, шликерным литьем или шликерным наливом. Заключительной стадией формования, в ходе которого получают заготовку с механической прочностью при сжатии не менее 10 МПа и требуемой транспортной пористостью является обработка промежуточного изделия в среде газообразного углеводорода или смеси углеводородов при температуре, превышающей температуру их разложения.
Возможно использование природного газа и/или по крайней мере одного углеводорода из группы, включающей ацетилен, метан, этан, пропан, пентан, гексан, бензол и их производные.
В указанных условиях происходит разложение углеводорода по реакции:
и осаждение образовавшегося пироуглерода на поверхности и в объеме в порах промежуточного изделия.
и осаждение образовавшегося пироуглерода на поверхности и в объеме в порах промежуточного изделия.
Указанный интервал начальной пористости связан с тем, что при пористости менее 30% не удается получить в изделии необходимого объема транспортных пор, обеспечивающих доступ адсорбтива к нанопорам, в которых происходит процесс адсорбции.
При пористости более 70% изделие не обладает удовлетворительной механической прочностью.
Предпочтительной является величина 35 - 50 об.% вследствие того, что она легко достигается всеми доступными методами формования заготовки и обеспечивает более оптимальное соотношение объемов транспортных и нанопор в изделии.
Расчет конкретной величины пористости промежуточного изделия, необходимой для получения заданного объема нанопор, выполняют, используя следующую зависимость:
где ε0 - пористость промежуточного изделия, об.%
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
Vнп - заданная объемная доля нанопор в конечном изделии.
где ε0 - пористость промежуточного изделия, об.%
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
Vнп - заданная объемная доля нанопор в конечном изделии.
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
ρc - плотность углерода, г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбида;
n - количество карбидов в смеси.
Продолжительность обработки в среде контролируется изменением массы изделия. При изменении массы по крайней мере на 3% уже достигается прочность, достаточная для использования изделия в качестве адсорбционных элементов, электродов конденсаторов, мембран для хроматографии.
Обычно процесс заканчивают при изменении массы на 3 - 20%, что обеспечивает необходимую прочность изделия и наличие транспортной пористости. Нижняя и верхняя границы обусловлены применением карбидов из указанного ряда с различной плотностью.
На практике используют экспериментальную зависимость, позволяющую для данного вида карбида, при заданной величине прочностных свойств получить необходимую величину транспортной пористости, которая в зависимости от рабочего вещества, находящегося в порах, может определять кинетику процесса. Указанная зависимость имеет вид:
Δm = Q(εo-Vтр)/(1-εo), (4)
где Δm - относительное изменение массы промежуточного изделия, г/г;
ε0 - пористость промежуточного изделия, об.%;
Vтр - заданное объемное содержание транспортных пор, об.%,
где ρc - плотность углерода, г/см3;
ρсм - плотность смеси карбидов, г/см3.
Δm = Q(εo-Vтр)/(1-εo), (4)
где Δm - относительное изменение массы промежуточного изделия, г/г;
ε0 - пористость промежуточного изделия, об.%;
Vтр - заданное объемное содержание транспортных пор, об.%,
где ρc - плотность углерода, г/см3;
ρсм - плотность смеси карбидов, г/см3.
Для получения изделия с нанопорами различных размеров, позволяющими реализовать избирательную фильтрацию и адсорбцию, выбирают не один, а несколько карбидов, используя формулу (1) и следующую зависимость, также подтвержденную экспериментально, позволяющую определить долю каждого карбида в смеси, которая необходима для изготовления такого изделия:
где ψi - объемная доля нанопор размером Xi в общем объеме нанопор;
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
n - количество карбидов.
где ψi - объемная доля нанопор размером Xi в общем объеме нанопор;
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
n - количество карбидов.
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
ρc - плотность углерода, г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбид.
Для получения равномерно распределенных в объеме изделия нанопор формуют шихту с равномерно распределенными в ней порошками различных карбидов (однородная смесь), если необходимо получить нанопоры, распределенные в объеме в заданном порядке, любым из известных методов готовят шихту с распределенными в ней частицами в соответствии с заданным порядком, например, послойно. Таким образом получают неравномерное распределение нанопор в объеме.
По окончании формования получают заготовку в виде жесткого углеродного каркаса, в объеме которой сформирована транспортная пористость, позволяющая на стадии термохимической обработки получить однородные нанопоры заданного размера.
Для формирования нанопористости полученную заготовку подвергают термохимической обработке хлором при T = 500 - 1100oC. Нанопористость образуется при удалении летучих хлоридов карбидообразующих элементов в соответствии с реакцией:
где ЭkСf - первичный карбид;
k, f, n, m - стехиометрические коэффициенты.
где ЭkСf - первичный карбид;
k, f, n, m - стехиометрические коэффициенты.
Обработку осуществляют до прекращения изменения массы заготовки.
Готовое изделие, полученное заявляемым способом, имеет заданную форму и размеры, структурно представляет собой пористый углеродный каркас с транспортной пористостью, полученной на стадии формования, равной 10-55%, и нанопористостью объемом 15-50%. Изделие содержит один или несколько типов нанопор размером 0,6-2,5 нм, каждый из которых характеризуется узким распределением по размерам: отклонение от среднего значения для каждого типа пор не превышает 10%. Содержание углерода в каркасе превышает 95 мас.%, предпочтительно 99 мас.%, т.е. практически полученное изделие состоит из чистого углерода и имеет значительную прочность, позволяющую повысить срок службы и расширить диапазон применения в условиях, требующих сохранения формы изделия при эксплуатации.
В результате выбора соответствующих карбидов и проведения формования в условиях, предварительно определенных из установленных авторами зависимостей, в конечном итоге получают изделие с размером нанопор, их объемом и распределением, соответствующими задаче, решаемой при эксплуатации изделия.
В качестве возможных методов формования, применяемых для реализации данного способа, можно привести прессование, шликерное литье, шликерный налив.
Сформованное промежуточное изделие подвергают обработке в среде по крайней мере одного углеводорода из ряда, содержащего ацетилен, метан, этан, пропан, пентан, гексан, бензол и их производные. При использовании углеводородов из указанного ряда оптимальным является интервал температур 550 - 1200oC. Именно в этом интервале находятся температуры разложения указанных углеводородов. Возможно использование природного газа, при этом целесообразно поддерживать температуру в интервале 750-950oC.
Хлорирование проводят таким же образом, как и в известном решении, выбирая при этом температуру в интервале 500 - 1100oC в зависимости от природы исходных карбидов. В этих условиях полностью удаляются из изделия летучие хлориды карбидообразующих элементов в соответствии с реакцией (6).
Заявляемое решение поясняется следующими примерами.
Пример 1. Пример изготовления изделия в виде таблетки размером d = 20 мм, h = 5 мм с размером нанопор 0,8 нм и их объемом 0,3 см3/см3 равномерно распределенных в объеме, пригодного для поглощения бензола из воздуха. Для получения изделия на основе предварительно полученной зависимости (1) для X = 0,8 нм выбран порошок карбида титана. Из порошка карбида титана с размером частиц 20 мкм формуют промежуточное изделие методом прессования с временным связующим (используют этиловый спирт) на гидравлическом прессе П-125 при давлении 300±10 кгс/см2.
Для получения заданного объема нанопор (Vнп = 0,3 см3/см3) перед прессованием определяют необходимую величину пористости промежуточного изделия, используя соотношение (3):
При Mc = 12 г/моль; φi = 1; ρc = 2,2 г/cм3; n = 1;
Mк = MTiC = 60 г/моль; ρк = ρTiC = 4,92 г/cм3.
Получаем
Количество порошка TiC, необходимого для получения промежуточного изделия заданного размера и полученной величиной пористости, рассчитывают по следующей зависимости:
m = ρк(100-ε0)•V/100,
где V - объем изделия,
d - диаметр заготовки, 2 см, h - высота заготовки, 0,5 см,
отсюда
Для приготовления шихты к порошку TiC в количестве 4,26 г добавляют этиловый спирт в количестве 10% от массы порошка. После прессования промежуточное изделие сушат при 150±10oC в течение 1-1,5 часов до полного удаления временного связующего.
При Mc = 12 г/моль; φi = 1; ρc = 2,2 г/cм3; n = 1;
Mк = MTiC = 60 г/моль; ρк = ρTiC = 4,92 г/cм3.
Получаем
Количество порошка TiC, необходимого для получения промежуточного изделия заданного размера и полученной величиной пористости, рассчитывают по следующей зависимости:
m = ρк(100-ε0)•V/100,
где V - объем изделия,
отсюда
Для приготовления шихты к порошку TiC в количестве 4,26 г добавляют этиловый спирт в количестве 10% от массы порошка. После прессования промежуточное изделие сушат при 150±10oC в течение 1-1,5 часов до полного удаления временного связующего.
Затем осуществляют введение углерода в заготовку путем термической обработки в среде природного газа при атмосферном давлении. Перед осуществлением данной технологической стадии рассчитывают необходимое изменение массы заготовки по формуле (4), задавая транспортную пористость равной 25 об.%
Тогда
Введение пироуглерода осуществляют в проточном кварцевом реакторе при температуре 850oC в течение 12 часов до изменения массы на 15%.
Тогда
Введение пироуглерода осуществляют в проточном кварцевом реакторе при температуре 850oC в течение 12 часов до изменения массы на 15%.
После этого образец хлорируют. Хлорирование осуществляют в проточном изотермическом кварцевом реакторе при температуре 650oC в течение 4 часов. Затем проводят продувку реактора аргоном при температуре 800oC для удаления из зоны реактора и внутренней поверхности образца избытка хлора.
Свойства полученного материала представлены в таблице.
Пример 2. Пример изготовления изделия в виде таблетки диаметром d = 30 мм, высотой h = 5 мм и нанопорами размером 0,8 и 2,1 нм, равномерно распределенными в объеме изделия. Для получения изделия на основе предварительно полученной зависимости (1) для X1 = 0,8 нм выбран порошок карбида титана, а для X2 = 2,1 нм выбран порошок карбида молибдена.
Для обеспечения равного объемного содержания нанопор обоих размеров используют смесь, содержащую 40 об.% карбида молибдена и 60 об.% карбида титана, что определяют по формуле (5). Необходимое количество указанных карбидов рассчитывают следующим образом:
ρcм = φ1•ρ1+φ2•ρ2,
где φ1, φ2 - объемное содержание карбида титана и карбида молибдена соответственно (φ1 = 0,6, φ2 = 0,4);
ρ1, ρ2 - плотность карбида молибдена и карбида титана соответственно (ρ1 = 8,9 г/cм3, ρ2 = 4,93 г/cм3),
откуда ρcм = 0,4•8,9+0,6•4,93 = 6,52 г/cм3
откуда массовая доля карбида молибдена:
а карбида титана:
Шихту готовят и прессуют в условиях примера 1.
ρcм = φ1•ρ1+φ2•ρ2,
где φ1, φ2 - объемное содержание карбида титана и карбида молибдена соответственно (φ1 = 0,6, φ2 = 0,4);
ρ1, ρ2 - плотность карбида молибдена и карбида титана соответственно (ρ1 = 8,9 г/cм3, ρ2 = 4,93 г/cм3),
откуда ρcм = 0,4•8,9+0,6•4,93 = 6,52 г/cм3
откуда массовая доля карбида молибдена:
а карбида титана:
Шихту готовят и прессуют в условиях примера 1.
Для получения изделия заданной формы и размеров необходима навеска, рассчитываемая в соответствии со следующей зависимостью:
m = ρcм(100-ε0)•V/100,
где ρcм - плотность смеси карбидов;
ε0 - пористость промежуточного изделия, об.%;
V - объем изделия, см3, V = πd2/4•h;
d - диаметр изделия, 3 см;
h - высота изделия, 0,5 см.
m = ρcм(100-ε0)•V/100,
где ρcм - плотность смеси карбидов;
ε0 - пористость промежуточного изделия, об.%;
V - объем изделия, см3, V = πd2/4•h;
d - диаметр изделия, 3 см;
h - высота изделия, 0,5 см.
Необходимую пористость промежуточного изделия выбирают исходя из соотношения (3).
Подставляя указанные величины при заданном суммарном объеме нанопор, равном 0,4 см3/см3:
откуда необходимая масса навески:
Далее полученное промежуточное тело подвергают термической обработке в условиях примера 1. Введение пироуглерода осуществляют в условиях примера 1 до изменения массы изделия на 7%, которое определяют по формуле (4) при условии
Vтр = 20 об.%
Хлорирование полученной заготовки производят в условиях примера 1.
откуда необходимая масса навески:
Далее полученное промежуточное тело подвергают термической обработке в условиях примера 1. Введение пироуглерода осуществляют в условиях примера 1 до изменения массы изделия на 7%, которое определяют по формуле (4) при условии
Vтр = 20 об.%
Хлорирование полученной заготовки производят в условиях примера 1.
Свойства образцов, полученных в примерах 1 и 2, представлены в таблице
Примечание:
1. Суммарный объем пор определен гидростатическим методом по ГОСТ 473.4-81.
Примечание:
1. Суммарный объем пор определен гидростатическим методом по ГОСТ 473.4-81.
2. Объем нанопор определен эксикаторным методом по адсорбции бензола в статических условиях (2).
3. Объем транспортных пор определен по формуле
Vтп = VΣ-Vнп.
4. Определение размера нанопор осуществляли методом газовой порометрии.
Vтп = VΣ-Vнп.
4. Определение размера нанопор осуществляли методом газовой порометрии.
Представленные данные позволяют сделать вывод о создании нового способа получения пористого углеродного изделия, содержащего транспортные поры и нанопоры с регулируемыми размерами и распределением нанопор в его объеме, а также объемным содержанием обоих видов пористости. Изделия, согласно изобретению, могут найти широкое применение для поглощения и микродозирования веществ, очистки и разделения криогенных жидкостей и газовых смесей, в качестве высокопористых электродных материалов и т.п. благодаря наличию в них пористости требуемых размеров.
Заявленный способ, помимо указанных преимуществ, технологичен, так как обеспечивает получение изделий сложной формы с минимальной механической обработкой, в частности такой формы, которую невозможно получить известными методами. Благодаря высокой механической прочности изделия, согласно изобретению, могут эксплуатироваться в условиях, требующих сохранения формы.
Источники информации
1. Бреславец К. С. и др. Использование трубчатых изделий в криоадсорбционных насосах // Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности. - М.: Наука, 1983, с. 243.
1. Бреславец К. С. и др. Использование трубчатых изделий в криоадсорбционных насосах // Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности. - М.: Наука, 1983, с. 243.
2. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. - М.: Химия, 1984, с. 33.
Claims (21)
1. Способ получения пористого углеродного изделия, включающий формование заготовки с транспортной пористостью, содержащей частицы карбида, путем формирования промежуточного изделия и его термообработки и последующее формирование в заготовке нанопор путем термохимической обработки в среде газообразного хлора, отличающийся тем, что формование заготовки осуществляют в виде жесткого каркаса путем выбора и расположения частиц карбида или карбидов в промежуточном теле в порядке, обеспечивающем получение заданных размера и объема нанопор и их распределение в изделии, и термообработки промежуточного тела в среде газообразного углеводорода или смеси углеводородов при температуре, превышающей температуру разложения упомянутых углеводородов.
2. Способ получения пористого углеродного изделия по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбида или карбидов используют карбиды элементов из ряда, включающего элементы III, IV, V и VI групп Периодической системы Д.И.Менделеева.
3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что карбид или карбиды выбирают на основе следующей зависимости заданного размера нанопор от физико-химических констант карбида
где Х - заданный размер нанопор, нм;
Z = 0,65 - 0,75 нм;
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
Mк - молекулярная масса карбида, г/моль;
ρк - плотность карбида, г/см3;
ρc - плотность углерода, г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбида.
где Х - заданный размер нанопор, нм;
Z = 0,65 - 0,75 нм;
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
Mк - молекулярная масса карбида, г/моль;
ρк - плотность карбида, г/см3;
ρc - плотность углерода, г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбида.
4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что состав смеси порошков карбидов выбирают, исходя из требуемого распределения нанопор по размерам, используя соотношение
где ψi - объемная доля нанопор размером Xi в общем объеме нанопор;
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
n - количество карбидов;
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
- молекулярная масса i-го карбида, г/моль; ρc - плотность углерода, г/см3; 
- плотность i-го карбида г/см3; ν - число атомов углерода в молекуле карбида.
где ψi - объемная доля нанопор размером Xi в общем объеме нанопор;
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
n - количество карбидов;
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что термообработку промежуточного изделия в среде газообразного углеводорода или смеси углеводородов осуществляют до изменения массы промежуточного изделия не менее чем на 3%.
6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что промежуточное изделие формуют с пористостью 30 - 70 об.%, предпочтительно 35 - 50 об.%.
7. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что промежуточное изделие формуют с пористостью, определяемой следующей зависимостью
где εo - пористость промежуточного изделия, об.%;
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
Vнп - заданная объемная доля нанопор в конечном изделии;
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
- молекулярная масса i-го карбида, г/моль;
ρc - плотность углерода, г/см3;
- плотность i-го карбида г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбида.
где εo - пористость промежуточного изделия, об.%;
φi - объемная доля i-го карбида в смеси порошков;
Vнп - заданная объемная доля нанопор в конечном изделии;
где Mc - молекулярная масса углерода, г/моль;
ρc - плотность углерода, г/см3;
ν - число атомов углерода в молекуле карбида.
8. Способ по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что термообработку промежуточного изделия в среде газообразного углеводорода или смеси углеводородов осуществляют до изменения массы промежуточного изделия в соответствии со следующей зависимостью
Δm = Q(εo-vтр)/(1-εo),
где Δm - относительное изменение массы промежуточного изделия, г/г; εo - пористость промежуточного изделия, об.%; Vтр - заданное объемное содержание транспортных пор, об.%;
где
- плотность углерода, г/см3;
- плотность смеси карбидов, г/см3.
Δm = Q(εo-vтр)/(1-εo),
где Δm - относительное изменение массы промежуточного изделия, г/г; εo - пористость промежуточного изделия, об.%; Vтр - заданное объемное содержание транспортных пор, об.%;
где
9. Способ по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что промежуточное изделие формуют прессованием.
10. Способ по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что промежуточное изделие формуют шликерным литьем или шликерным наливом.
11. Способ по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что в качестве смеси углеводородов используют природный газ.
12. Способ по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что термообработку в среде углеводородов проводят при температуре 750 - 950oС.
13. Способ по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что для термообработки в среде углеводородов используют, по меньшей мере, один из углеводородов из группы, включающей ацетилен, метан, этан, пропан, пентан, гексан, бензол и их производные.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что термообработку в среде углеводородов проводят при температуре 550 - 1200oС.
15. Способ по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что химико-термическую обработку в среде газообразного хлора осуществляют при температуре 500 - 1100oС.
16. Способ по любому из пп.1 - 15, отличающийся тем, что карбид или карбиды, из которых формуют промежуточное тело, располагают равномерно по его объему.
17. Способ по любому из пп.1 - 15, отличающийся тем, что карбид или карбиды, из которых формуют промежуточное тело, располагают неравномерно по его объему.
18. Углеродное пористое изделие, включающее углеродную основу с нанопорами и транспортными порами, отличающееся тем, что оно получено способом по любому из пп. 1 - 17, и объем нанопор в нем составляет 15 - 50%, а объем транспортных пор - 10 - 55%.
19. Углеродное пористое изделие по п.18, отличающееся тем, что оно содержит один или несколько типов нанопор размером 0,6 - 2,5 нм, при этом каждый из них имеет узкое распределение по размерам с отклонением от среднего значения для каждого типа пор, не превышающим 10%.
20. Углеродное пористое изделие по п.18 или 19, отличающееся тем, что нанопоры в объеме изделия распределены равномерно.
21. Углеродное пористое изделие по п.18 или 19, отличающееся тем, что нанопоры в объеме изделия распределены неравномерно.
Priority Applications (16)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109619/12A RU2151737C1 (ru) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Способ получения пористого углеродного изделия и пористое углеродное изделие, полученное этим способом |
| US09/424,760 US7048902B2 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | Method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| HU0002217A HUP0002217A3 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| AU82115/98A AU8211598A (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| EP98932098A EP0984908B1 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| CZ19994233A CZ9904233A3 (cs) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | Způsob výroby porézního uhlíkového výrobku a porézní uhlíkový výrobek |
| IL13310698A IL133106A0 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| JP55076598A JP2002500608A (ja) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | 多孔質炭素物品を製造する方法およびこれにより製造される物品 |
| PCT/EP1998/003204 WO1998054111A1 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| DE69804786T DE69804786T2 (de) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | Verfahren zur herstellung eines porösen kohlenstoff körpers und der so hergestellte körper |
| CA002291031A CA2291031A1 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | A method for producing a porous carbon article and an article produced thereby |
| KR19997011215A KR20010013225A (ko) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | 다공성 탄소 제품 제조 방법 및 이에의해 제조된 제품 |
| AT98932098T ATE215918T1 (de) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | Verfahren zur herstellung eines porösen kohlenstoff körpers und der so hergestellte körper |
| PL98337056A PL337056A1 (en) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | Method of obtaining a porous carbonaceous product and porous carbonaceous product obtained thereby |
| CN98807729A CN1265638A (zh) | 1997-05-30 | 1998-05-29 | 生产多孔碳制品的方法及由其生产的制品 |
| NO995848A NO995848D0 (no) | 1997-05-30 | 1999-11-29 | Fremgangsmåte for fremstilling av en porös karbongjenstand, og gjenstand fremstilt derved |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109619/12A RU2151737C1 (ru) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Способ получения пористого углеродного изделия и пористое углеродное изделие, полученное этим способом |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97109619A RU97109619A (ru) | 1999-06-10 |
| RU2151737C1 true RU2151737C1 (ru) | 2000-06-27 |
Family
ID=20193967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97109619/12A RU2151737C1 (ru) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Способ получения пористого углеродного изделия и пористое углеродное изделие, полученное этим способом |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7048902B2 (ru) |
| EP (1) | EP0984908B1 (ru) |
| JP (1) | JP2002500608A (ru) |
| KR (1) | KR20010013225A (ru) |
| CN (1) | CN1265638A (ru) |
| AT (1) | ATE215918T1 (ru) |
| AU (1) | AU8211598A (ru) |
| CA (1) | CA2291031A1 (ru) |
| CZ (1) | CZ9904233A3 (ru) |
| DE (1) | DE69804786T2 (ru) |
| HU (1) | HUP0002217A3 (ru) |
| IL (1) | IL133106A0 (ru) |
| NO (1) | NO995848D0 (ru) |
| PL (1) | PL337056A1 (ru) |
| RU (1) | RU2151737C1 (ru) |
| WO (1) | WO1998054111A1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480538C2 (ru) * | 2011-08-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" | Материал для углеродного электрода |
| RU2480539C2 (ru) * | 2011-08-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" | Материал для углеродного электрода |
| RU2625671C1 (ru) * | 2016-06-22 | 2017-07-18 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Блочный нанопористый углеродный материал для аккумулирования природного газа, метана и способ его получения |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9903079L (sv) * | 1999-08-31 | 2001-03-01 | Ultratec Ltd | Förfarande för framställning av nanorörformigt material och material vilket framställts genom detta förfarande |
| AU2002214042A1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-05-21 | Foc Frankenburg Oil Company Est. | A supercapacitor and a method of manufacturing such a supercapacitor |
| GB0031303D0 (en) * | 2000-12-21 | 2001-01-31 | Ici Plc | Process for the purification of fluoromethyl hexafluoroisopropyl ether |
| JP4646911B2 (ja) | 2003-07-03 | 2011-03-09 | ドレクセル ユニバーシティー | 可変孔サイズを有するナノ多孔性カーバイド由来炭素 |
| EP1751056A1 (en) * | 2004-06-01 | 2007-02-14 | Tartu Tehnoloogiad Oü | A method of making the porous carbon material and porous carbon materials produced by the method |
| US7396795B2 (en) * | 2005-08-31 | 2008-07-08 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Low temperature preparation of supported nanoparticle catalysts having increased dispersion |
| KR20070041983A (ko) | 2005-10-17 | 2007-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 표시 디바이스 |
| WO2007062095A1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Drexel University | Process for producing nanoporous carbide derived carbon with large specific surface area |
| US7718710B2 (en) * | 2006-03-17 | 2010-05-18 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Stable concentrated metal colloids and methods of making same |
| JP2008105922A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Samsung Sdi Co Ltd | カーバイド誘導炭素、冷陰極用電子放出源及び電子放出素子 |
| KR100822206B1 (ko) * | 2006-11-01 | 2008-04-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 카바이드 유도 탄소를 포함하는 전자 방출원 형성용조성물, 상기 전자 방출원 형성용 조성물을 이용한 전자방출원의 제조방법, 상기 방법에 의해서 제조된 전자방출원 및 상기 전자 방출원을 포함하는 전자 방출 소자 |
| AU2007325245A1 (en) | 2006-11-27 | 2008-06-05 | Universal Supercapacitors Llc | Electrode for use with double electric layer electrochemical capacitors having high specific parameters |
| US20080154737A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | 3M Innovative Properties Company | Computer-assisted sales of after-market motor vehicle products |
| US7901776B2 (en) * | 2006-12-29 | 2011-03-08 | 3M Innovative Properties Company | Plasma deposited microporous carbon material |
| KR100829759B1 (ko) | 2007-04-04 | 2008-05-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 카바이드 유도 탄소를 이용한 카본나노튜브 혼성체, 이를포함하는 전자 방출원 및 상기 전자 방출원을 구비한 전자방출 소자 |
| US20080278062A1 (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Method of fabricating electron emission source, electron emission device, and electron emission display device including the electron emission device |
| KR100875115B1 (ko) | 2007-05-10 | 2008-12-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 카본나노튜브 및 카바이드 유도 탄소를 포함하는 혼성복합체, 상기 혼성복합체를 포함하는 전자 방출원 및 그제조방법, 및 상기 전자 방출원을 채용한 전자 방출 소자 |
| US20080280164A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-13 | 3M Innovative Properties Company | Microporous carbon catalyst support material |
| KR100869108B1 (ko) * | 2007-07-19 | 2008-11-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 소자 및 이를 구비한 전자 방출형 백라이트 유닛 |
| DE102010005954B4 (de) * | 2010-01-27 | 2020-11-19 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Poröses Kohlenstofferzeugnis |
| KR101442813B1 (ko) | 2012-07-27 | 2014-09-23 | 한화케미칼 주식회사 | 다공성 탄소 및 이의 제조방법 |
| KR101412775B1 (ko) * | 2012-07-27 | 2014-07-02 | 서울대학교산학협력단 | 다공성 탄소 및 이의 제조방법 |
| KR101423944B1 (ko) | 2012-11-02 | 2014-08-14 | 한국에너지기술연구원 | 카바이드 유도 탄소 기반 음극 활물질 제조방법 및 그에 따라 제조된 음극 활물질 |
| DE102021107429A1 (de) | 2021-03-24 | 2022-09-29 | Skeleton Technologies GmbH | Verfahren zum Herstellen von mikroporösem Kohlenstoffmaterial |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE268677C (ru) | 1912-04-30 | |||
| FR1324217A (fr) | 1961-06-15 | 1963-04-19 | Euratom | Produits carbonés à répartition de pores prédéterminée |
| FR2390381A1 (fr) | 1977-05-12 | 1978-12-08 | Lorraine Carbone | Carbone ou graphite artificiel a double porosite et methode de fabrication |
| US4543240A (en) * | 1980-02-08 | 1985-09-24 | Superior Graphite Co. | Method for the continuous production of carbides |
| SU1497206A1 (ru) | 1987-10-26 | 1989-07-30 | Ленинградский технологический институт холодильной промышленности | Способ адсорбционной очистки растительных масел |
| DD268677A1 (de) * | 1988-02-08 | 1989-06-07 | Leuna Werke Veb | Verfahren zur herstellung mikroporoeser aktivkohle |
| JPH02184511A (ja) | 1989-01-10 | 1990-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多孔質グラファイトの製造方法 |
| FR2657603B1 (fr) * | 1990-01-29 | 1993-07-09 | Pechiney Electrometallurgie | Procede d'obtention de corps solides poreux a base de carbure refractaire a l'aide de composes organiques et de metal ou metallouide. |
| CN1038395C (zh) | 1994-10-25 | 1998-05-20 | 中国石油化工总公司 | 合成双酚用离子交换树脂催化剂及其制备 |
| RU2093495C1 (ru) | 1995-09-27 | 1997-10-20 | Акционерное общество закрытого типа "Карбид" | Способ получения углеродного материала |
| GB9522476D0 (en) | 1995-11-02 | 1996-01-03 | Boc Group Plc | Method and vessel for the storage of gas |
| RU2084036C1 (ru) | 1995-11-30 | 1997-07-10 | Альфар Интернешнл Лтд. | Конденсатор с двойным электрическим слоем |
| US5876787A (en) * | 1995-11-30 | 1999-03-02 | Alfar International, Ltd. | Process of manufacturing a porous carbon material and a capacitor having the same |
-
1997
- 1997-05-30 RU RU97109619/12A patent/RU2151737C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-05-29 WO PCT/EP1998/003204 patent/WO1998054111A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-05-29 AT AT98932098T patent/ATE215918T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-05-29 PL PL98337056A patent/PL337056A1/xx unknown
- 1998-05-29 EP EP98932098A patent/EP0984908B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-29 IL IL13310698A patent/IL133106A0/xx unknown
- 1998-05-29 JP JP55076598A patent/JP2002500608A/ja not_active Ceased
- 1998-05-29 AU AU82115/98A patent/AU8211598A/en not_active Abandoned
- 1998-05-29 HU HU0002217A patent/HUP0002217A3/hu unknown
- 1998-05-29 DE DE69804786T patent/DE69804786T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-29 US US09/424,760 patent/US7048902B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-29 CZ CZ19994233A patent/CZ9904233A3/cs unknown
- 1998-05-29 CA CA002291031A patent/CA2291031A1/en not_active Abandoned
- 1998-05-29 CN CN98807729A patent/CN1265638A/zh active Pending
- 1998-05-29 KR KR19997011215A patent/KR20010013225A/ko not_active Application Discontinuation
-
1999
- 1999-11-29 NO NO995848A patent/NO995848D0/no not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Бреславец К.С. и др. Использование трубчатых изделий в криоадсорбционных насосах. В сб. Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности. - М.: Наука, 1983, с.243. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480538C2 (ru) * | 2011-08-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" | Материал для углеродного электрода |
| RU2480539C2 (ru) * | 2011-08-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" | Материал для углеродного электрода |
| RU2625671C1 (ru) * | 2016-06-22 | 2017-07-18 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Блочный нанопористый углеродный материал для аккумулирования природного газа, метана и способ его получения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUP0002217A2 (hu) | 2000-11-28 |
| CA2291031A1 (en) | 1998-12-03 |
| CN1265638A (zh) | 2000-09-06 |
| US7048902B2 (en) | 2006-05-23 |
| NO995848L (no) | 1999-11-29 |
| EP0984908B1 (en) | 2002-04-10 |
| EP0984908A1 (en) | 2000-03-15 |
| NO995848D0 (no) | 1999-11-29 |
| DE69804786D1 (de) | 2002-05-16 |
| ATE215918T1 (de) | 2002-04-15 |
| HUP0002217A3 (en) | 2001-01-29 |
| DE69804786T2 (de) | 2002-10-24 |
| PL337056A1 (en) | 2000-07-31 |
| KR20010013225A (ko) | 2001-02-26 |
| IL133106A0 (en) | 2001-03-19 |
| US20030180209A1 (en) | 2003-09-25 |
| JP2002500608A (ja) | 2002-01-08 |
| AU8211598A (en) | 1998-12-30 |
| WO1998054111A1 (en) | 1998-12-03 |
| CZ9904233A3 (cs) | 2001-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2151737C1 (ru) | Способ получения пористого углеродного изделия и пористое углеродное изделие, полученное этим способом | |
| Hu et al. | Synthesis and characterization of a controlled-micropore-size carbonaceous adsorbent produced from walnut shell | |
| AU700732B2 (en) | Microporous carbons for fuel gas storage | |
| US6790390B2 (en) | Composite material comprising activated carbon and expanded graphite | |
| RU97109619A (ru) | Способ получения пористого углеродного изделия и пористое углеродное изделие, полученное этим способом | |
| JP2578545B2 (ja) | 活性複合体及び反応媒体としての該複合体の使用 | |
| RU2093495C1 (ru) | Способ получения углеродного материала | |
| AU714062B2 (en) | Composite microporous carbons for fuel gas storage | |
| Carvalho et al. | Preparation of activated carbons from cork waste by chemical activation with KOH | |
| JP2504703B2 (ja) | 微孔質ｐｔｆｅフィルムの製造方法 | |
| US3960768A (en) | Production of carbon by eliminating hydrogen halide from polymerized halohydrocarbons | |
| JP2003206112A (ja) | 多孔質炭素材料およびその製造方法 | |
| Kobayashi et al. | Adsorption behavior of chlorofluorocarbons in zeolitic pores. 1. Adsorption isotherm | |
| Bogatyrov et al. | Effect of the surface properties of resorcinol–formaldehyde resin/carbon nanocomposites and their carbonization products on the solid-phase extraction of explosives | |
| Zukal et al. | Adsorption properties of carbon prepared from poly (tetrafluoroethylene) | |
| EP0394350B1 (en) | Hydrophobic carbon molecular sieves | |
| RU2057740C1 (ru) | Шихта для получения пенокерамического материала | |
| CN101175705A (zh) | 制造耐磨的反应结合的陶瓷滤膜的方法 | |
| KR102396077B1 (ko) | 다공성 탄소 구조체의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 다공성 탄소 구조체 | |
| Kluson et al. | Evaluation of adsorption properties of low surface area carbons—comparison of experiments with a theoretical study | |
| RU2131805C1 (ru) | Способ получения поликристаллического изделия | |
| Simitzis et al. | Characterization of pore structure by porosimetry and sorption on adsorbents produced from novolac-biomass | |
| JPS5921511A (ja) | 炭素多孔体の製造法 | |
| SU893964A1 (ru) | Способ получени пористых изделий на основе углерода | |
| JPS5930708A (ja) | 疎密構造を有する炭素製品の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040531 |
|
| HK4A | Changes in a published invention | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070531 |