一种PET基泡沫碳及其制备方法与流程

本发明涉及新型碳材料，具体而言，涉及一种pet基泡沫碳及其制备方法。

背景技术：

1、随着航空、航天和众多高新科技领域的迅猛发展，人们对于新型碳基材料需要越来越紧迫。泡沫碳是一种具有大尺寸孔径的三维网状结构的多孔功能碳材料，由孔泡和相互连接的孔泡壁组成，它具备低密度、高导热、高导电、耐腐蚀、抗冲击、低热膨胀系数等众多优异的物理和化学性能。因其独特的结构和性能在能源、化工以及航空航天领域发挥着越来越重要的作用。在制备泡沫碳材料时，通常的方法是通过发泡工艺加入增强材料，此法制备出的泡沫碳形状、体积不易控制，且碳源利用不充分，易在液体中损失。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种pet基泡沫碳的制备方法，以解决现有技术中泡沫碳的孔隙率和导热性低的技术问题；本发明得到的pet基泡沫碳具有高孔隙率和导热性。

2、本发明的另一个目的在于提供一种pet基泡沫碳，其具有高的孔隙率，高导热性和导电性。

3、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

4、一种pet基泡沫碳的制备方法，包括以下步骤：

5、将pet材料和二茂镍的混合物在压力条件下进行低温热处理，得到第一物料，将所述第一物料进行高温热处理，得到pet基泡沫碳。

6、一些实施方式中，所述二茂镍和所述pet材料的质量比为1:(20～200)。

7、一些实施方式中，所述二茂镍和所述pet材料的质量比为1:(40～100)。

8、一些实施方式中，所述低温热处理的温度为400～600℃。

9、一些实施方式中，所述低温热处理的保温时间为8～12h。

10、一些实施方式中，所述低温热处理的升温速率为1～15℃/min。

11、一些实施方式中，所述压力条件为30～50mpa。

12、一些实施方式中，所述低温热处理在高压反应釜中进行。

13、一些实施方式中，所述低温热处理的气氛为保护性气体。

14、一些实施方式中，所述高温热处理的温度为1200～2000℃。

15、一些实施方式中，所述高温热处理的时间为1～6h。

16、一些实施方式中，所述高温热处理的升温速率为1～15℃/min。

17、一些实施方式中，所述高温热处理的气氛为保护性气体。

18、一些实施方式中，所述保护性气体包括氩气、氦气、氮气、二氧化碳和氢气中的至少一种。

19、一些实施方式中，所述低温热处理后进行自然冷却处理，冷却至室温。

20、一些实施方式中，所述高温热处理后进行自然冷却处理，冷却至室温。

21、一种pet基泡沫碳，由所述的pet基泡沫碳的制备方法制备得到。

22、一些实施方式中，所述pet基泡沫碳的气孔率大于90％。

23、一些实施方式中，所述pet基泡沫碳的密度为0.68～0.8g/cm3。

24、一些实施方式中，所述pet基泡沫碳的导热率为85～150w/m·k。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

26、(1)本发明的pet基泡沫碳采用pet作为碳源，二茂镍作为催化剂，原位生成的cnts与泡沫碳相互缠绕在一起，制备的泡沫碳材料具有高的气孔率，导热性和导电性。

27、(2)本发明的方法得到的pet基泡沫碳有助于促进塑料的绿化经济转型，有望在热管理、化学储能、催化等领域得到广泛推广和应用，工艺简便易于大规模生产。

28、(3)本发明的pet基泡沫碳的气孔率大于90％，密度为0.68～0.8g/cm3，导热率为85～150w/m·k。

技术特征：

1.一种pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，所述二茂镍和所述pet材料的质量比为1:(20～200)。

3.根据权利要求2所述的pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，所述二茂镍和所述pet材料的质量比为1:(40～100)。

4.根据权利要求1所述的pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：

5.根据权利要求1所述的pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：

6.根据权利要求1所述的pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：

7.根据权利要求1所述的pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，所述高温热处理的气氛为保护性气体；

8.根据权利要求1所述的pet基泡沫碳的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：

9.一种pet基泡沫碳，其特征在于，由权利要求1～8中任一项所述的pet基泡沫碳的制备方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的pet基泡沫碳，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：

技术总结
本发明涉及新型碳材料技术领域，具体而言，涉及一种PET基泡沫碳及其制备方法。一种PET基泡沫碳的制备方法，包括以下步骤：将PET材料和二茂镍的混合物在压力条件下进行低温热处理，得到第一物料，将所述第一物料进行高温热处理，得到PET基泡沫碳。本发明的PET基泡沫碳采用PET作为碳源，二茂镍作为催化剂，原位生成的CNTs与泡沫碳壁相互缠绕在一起，制备的泡沫碳材料具有高的气孔率，导热性和导电性。

技术研发人员：谭清彬,李忆秋,赵高超,李礼
受保护的技术使用者：泰安市法拉第能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15