基本信息
- 项目名称：
- 利用环境友好发泡法制备出保温泡沫炭材料
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 利用全新的泡沫状结构制备方法可以更好的利用石油焦。泡沫炭是一种高性能的具有网架结构的多孔性功能材料，现在已经有了初步的研究与应用。通过分析石油焦的结构以及化学组成，利用天然的化合物作为发泡剂，可以在常温常压下制备非石墨化的泡沫炭，进而分析所得泡沫炭的各种性能及其在保温方面的应用。
- 详细介绍：
- 利用全新的泡沫状结构制备方法可以更好的利用石油焦----石油提炼的副产物。石油焦是石油渣经过焦化过程得到的含碳材料。它有不同的分类标准，特有性质以及制备方法。利用石油焦可以制备泡沫炭，而对环境友好、无污染。泡沫炭是一种高性能的具有网架结构的多孔性功能材料，现在已经有了初步的研究与应用，它广泛的应用于填充材料，热性能材料，生物医学材料等方面。通过分析石油焦的结构以及化学组成，利用天然的化合物作为发泡剂，可以在常温常压下制备非石墨化的泡沫炭，进而分析所得泡沫炭的各种性能及其在保温方面的应用。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 泡沫炭是一种具有网架结构的多孔性功能材料，有突出的特性，在工业上有广泛的用途。现在主要应用的制备方法要使用压力装置，既耗时又耗能。本项目应用具有一定烧结性的含碳材料--石油焦作为基质，通过对环境友好的天然化合物—蛋清发泡性能的利用，在常温常压下制备出泡沫炭形态，并经过炭化得到一种导热系数极低的保温材料。
科学性、先进性及独特之处
- 发泡发制备泡沫炭是一种全新的制备工艺。这种方法首先利用蛋白质发泡形成具有的一定机械性能的液膜来承载石油焦粉颗粒，通过颗粒与液膜的相互作用制备出具有气泡形状孔的泡沫炭。这种方法比现在常规的自发泡法要节省一道压力发泡的工艺，可以节省很多能耗，而且蛋白也是对环境友好的材料。经过初步的试验，我们已经可以重复制备出石油焦泡沫炭材料,并具有均匀的孔排布,并且通过调节蛋清的用量，达到对微观结构的可控改变。
应用价值和现实意义
- 这种由石油焦制备泡沫炭的方法，采用对环境友好的材料，工艺过程简单，利于推广。并且制备出的泡沫炭具有很低的导热系数，而且本身很轻，可以用于计算机CPU的散热器等方面，具有广泛的市场前景。
学术论文摘要
- Colloidal particles have been used to stabilize high energy interfaces for more than a century in so-called Pickering emulsions.154 This concept has also been applied for many decades in flotation technology155 and has been recently exploited for the preparation of ultra-stable wet foams.
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] Patrick J W. In Porosity In Carbons：Characterization and Applications [M]. London：Edward Amold，1995. [2] Yang H，Xu Z，Fan M，et al. Progress in carbon dioxide separation and capture：A review [J]. Journal of Environmental Sciences，2008，20：14-27. [3] 沈曾民，张文辉，张学军.活性炭材料的制备与应用[M].北京：化学工业出版社，2006. [4] Soon J T，Ani F N. Carbon molecular sieves produced from oil palm shell for air separation [J]. Separation and Purification Technology，2004，35：47-54. [5] Ahmad M A，Daud W M A W，Aroua M K .Adsorption kinetics of various gases in carbon molecular sieves (CMS) produced from palm shell [J]. Colloids and Surfaces A：Physicochemical and Engineering Aspects，2008，312：131-135. [6] Liu Q，Wang T，Liang C，et al. Zeolite married to carbon：A new family of membrane materials with excellent gas separation performance [J]. Chemistry of Materials，2006，18：6283-6288. [7] Plaza M G，Pevida C，Arenillas A，et al.CO2 capture by adsorption with nitrogen enriched carbons[J]. Fuel，2007，86：2204-2212.
同类课题研究水平概述
- 目前国内外尚未有天然发泡法制备泡沫炭的研究报道，目前我们正积极申请专利。
