專利名稱：酚醛樹脂活性炭微球及其快速制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活性炭材料及其制備方法，具體涉及一種酚醛樹脂活性炭微球的
快速制備方法。
背景技術(shù)：
多孔酚醛樹脂基炭微球是一種廣泛應(yīng)用于吸附和儲存領(lǐng)域的炭材料，并在超級電 容器材料、鋰離子電池、催化等方面有著巨大潛在的應(yīng)用前景。 自從中間相炭微球發(fā)明以來，人們不斷致力于利用各種原料制備炭微球的研究。 由瀝青制備炭微球必須經(jīng)歷一個瀝青球的氧化不熔化過程，耗時耗能，且往往存在球形度 差、比表面積難以控制等問題。 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的劉朗等人的專利(專利號ZL98115717. 3):利 用線型熱塑性酚醛樹脂為原料，通過成球之前加入固化劑，省掉了以瀝青為原料制備瀝青 基球形活性炭的氧化不熔化過程，達到能耗降低的目的，并得到粒徑在2mm左右且分布均 勻的酚醛樹脂基球形活性炭。具體步驟為先將線型酚醛樹脂與固化劑混合后，制成塊狀混 合物，再粉碎至1. 25-2. 5mm，得到原料樹脂；將原料樹脂分散到含有分散劑的分散液中，乳 化成球；將制成的球在惰性氣體保護下進行炭化并用水蒸汽或二氧化碳進行活化，得到酚 醛樹脂基球形活性炭。但所涉及的方法由于與固化劑、致孔劑與酚醛樹脂的混合、破碎、篩 分有十分密切的關(guān)系，因此損耗大、成本高；而且球體直徑大，必須增加擴散過程，影響使用 效果(楊駿兵，凌立成，劉朗，等.固化劑添加量對酚醛樹脂基球形活性炭結(jié)構(gòu)與性能的影 響.炭素技術(shù)，2000， (4) :35-39)。 北京化工大學(xué)劉先龍等人(劉先龍，宋懷河，陳曉紅.樹脂包覆對石墨化中間相瀝 青炭微球電化學(xué)性能的影響.炭素技術(shù)，2004， 23(1) :6-11)以中間相瀝青炭微球為核、酚 醛樹脂熱解炭為殼，采用浸漬_固化_炭化手段制備樹脂熱解炭包覆的炭/炭復(fù)合微球材 料，改進了酚醛樹脂熱解炭作為電極材料的電壓滯后問題。但由于采用酚醛樹脂的甲醇溶 液，且炭化樣品需進行粉碎處理和篩分，存在成本高、能耗大、污染重、損耗多等問題。
中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的劉朗等人申請的專利(公開號CN1247212A): 以線型酚醛樹脂為原料，通過在成球之前加入造孔劑有機金屬化合物和固化劑的方法制備 出中孔酚醛樹脂基球形活性炭。具體步驟為(l)將線型酚醛樹脂、造孔劑和固化劑在有機 溶劑中混合，得到固態(tài)混合物，固態(tài)混合物經(jīng)粉碎至0. 45-1. 25mm得到原料樹脂；(2)將原 料樹脂按一定比例加入到分散液中，在勻速攪拌下緩慢升溫到90-13(TC形成樹脂微球，其 中分散液是分散劑與分散介質(zhì)按一定比例配成的；(3)將樹脂微球進行炭化活化，即得到 酚醛樹脂基球形活性炭。此法同樣不可避免地存在成本高、能耗大、污染重、損耗多等問題。
中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的凌立成等人的專利(專利號ZL01122693. 5): 將六次甲基四胺與酚醛樹脂配成甲醇溶液，然后向溶液中添加一定量的五氧化二磷，將溶 液加熱回流、攪拌一定時間，再將溶液進行干燥處理，熱固化，最后將熱固化樣品在惰性氣 氛下升溫炭化，最后研磨得到酚醛樹脂炭產(chǎn)品。此法也必須經(jīng)過研磨得到目標(biāo)產(chǎn)品。
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中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所的王芙蓉等人(王芙蓉，李開喜，呂春祥，等.酚 醛樹脂基活性炭微球的電化學(xué)性能研究.I酚醛樹脂基微球制備過程的研究.新型炭材 料，2005，20(1) :58-62 ;王芙蓉，李開喜，呂永根，等.酚醛樹脂基活性炭微球的電化學(xué)性 能.II作為EDLC電極材料的活性炭微球的制備及電化學(xué)性能.新型炭材料，2006，21(3): 219-224)采用將酚醛樹脂乙醇溶液和表面活性劑均勻混合后直接加熱成球的方法，并以水 蒸氣為活化劑(用量為氮氣量的40% )，在80(TC下活化lh，可得到具有良好循環(huán)充放電性 能的、比電容143F/g、充放電效率98X的酚醛樹脂活性炭微球。但此法采用乙醇溶解和表 面活性劑來獲取酚醛樹脂基球，增加了不必要的成本。 東華大學(xué)的呂永根等人所申請的一種多孔酚醛樹脂基炭微球的制備方法(專利 申請?zhí)?00410016702. 5)是將甲階酚醛樹脂的乙醇溶液與表面活性劑的水溶液混合，形 成均勻的乳狀液，然后在O. 1 1. 5MPa的壓力下和100 15(TC的溫度下，攪拌固化0. 5 5小時，獲得酚醛樹脂微球，再進行固化、炭化而得到酚醛樹脂基炭微球。此方法由于為了獲 得微球形酚醛樹脂基體，需要額外添加表面活性劑及一定壓力等，造成不必要的成本增加。
南京大學(xué)的左宋林等人所申請的一種酚醛樹脂基高比表面積活性炭的制備方法 (專利號ZL200610038065. 0)則是先將粉碎至粒徑小于0. 5mm的固體酚醛樹脂與固化劑 混合，再與活化劑KOH混合研磨，最后進行預(yù)活化、活化等而制得的。此方法由于涉及到粉 碎等，存在損耗大、成本高的缺點。 綜上所述，采用酚醛樹脂作為前驅(qū)體制備炭材料已有相關(guān)的專利及文章報道。但 它們共同的特點是酚醛樹脂需先溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，如水、甲醇、乙醇等，再加入固化?和活化劑或其他輔助試劑后，再脫除溶劑，將得到的混合物粉碎，最后才進行炭化，或炭化 后再進行粉碎?；虿捎闷胀ǖ母叻肿尤橐壕酆戏ǎ淙秉c是要除去溶劑，將固體磨碎后再溶 解。因此，這些方法操作過程復(fù)雜，尤其粉碎步驟中存在產(chǎn)品損失大、產(chǎn)品粒度控制困難等 缺點，且對環(huán)境的污染程度(包括噪音污染)加劇。而簡化制備工藝，降低生產(chǎn)成本以及粒 徑、粒狀的控制是酚醛樹脂炭微球走向市場的關(guān)鍵和難點。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的工藝復(fù)雜，需脫除溶劑或粉碎，產(chǎn)品粒度難控制的缺點， 本發(fā)明提供一種酚醛樹脂活性炭微球及其快速制備方法，制備方法簡單易行、快速，炭微球 粒徑均勻，產(chǎn)物粒度、比表面積可控。 本發(fā)明的技術(shù)方案為一種酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法，包括如下步 驟 第一步，酚醛樹脂微球的制備將甲階酚醛樹脂溶液采用噴霧干燥或流化床干燥 的方法制備成酚醛樹脂微球，其中，甲階酚醛樹脂溶液為甲階酚醛樹脂的水溶液或醇溶液。 甲階酚醛樹脂溶液中甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為30 95%，粘度2(TC，涂-4杯時 為15 200s ; 噴霧干燥參數(shù)為噴霧干燥室進口溫度180 250°C，出口溫度90 ll(TC，進料 速率5 200mL/min，噴霧盤轉(zhuǎn)速5000 20000r/min ; 流化床干燥參數(shù)為床層溫度180 250°C ，流化氣速0. 4 0. 8m/s，噴霧進料速 率5 200mlVmin ;
第二步，酚醛樹脂微球的熱固化將干燥得到的酚醛樹脂微球先升溫至120 300。C進行熱固化10 200min ; 第三步，將熱固化后的酚醛樹脂微球在氮氣中以2 l(TC /min的速度升溫至600 IOO(TC，然后恒溫0. 1 5小時進行炭化，冷卻后得酚醛樹脂活性炭微球；酚醛樹脂活性炭微球的形狀為球形或近球形，顆粒大小為5 500 ii m，比表面積為50 2700m7g，碘吸附值為245 2050mg/g，亞甲基藍吸附值為45 690ml/g。 為了得到更好的效果，可以先將酚醛樹脂活性炭微球與活化劑按照質(zhì)量比1 : 2 4的比例混合，再將混合物在氮氣中，以2 10°C /min的速度升溫至600 IOO(TC ，然后恒溫O. 1 5小時進行炭化活化，冷卻后即得活化劑活化的酚醛樹脂活性炭微球產(chǎn)品，活化劑為氫氧化鉀、磷酸、氯化鋅、水或其中任意幾種的任意比混合物。當(dāng)活化劑為水的時候，可以采用水蒸氣，流量為3ml/min。氫氧化鉀、磷酸、氯化鋅作為活化劑時皆使用的水溶液。磷酸和氯化鋅溶液的濃度為30 50% wt，氫氧化鉀溶液的濃度為50 95% wt。
本發(fā)明的方法中采用的甲階酚醛樹脂可采用常規(guī)方法進行制備或采用市售產(chǎn)
品。常規(guī)方法制備水溶性甲階酚醛樹脂可以采用苯酚甲醛NaOH摩爾比為i : 1.5 3. o : o. 2 i. o的比例，或苯酚甲醛KOH摩爾比為i : i. 5 3. o : o. 2 i. o的比
例，先在70 85。C條件下進行反應(yīng)20 60min，再升溫至90 IO(TC反應(yīng)0. 5 4h，降溫至40°C以下，放料即制得水溶性甲階酚醛樹脂。 在本發(fā)明中，酚醛樹脂基炭微球的球徑主要通過甲階酚醛樹脂的水溶液或醇溶液的粘度、濃度、噴霧干燥機轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、進料速度、流化床床層溫度、流化氣速、噴霧進料速度等進行控制。當(dāng)水溶液或醇溶液中甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為30 95%，粘度為15 200s (20°C ，涂_4杯)，經(jīng)噴霧干燥法或流化床法制備的酚醛樹脂微球的揮發(fā)份含量在0. 3 10 % wt，形狀為球形或近球形，球徑為5 500 ii m。當(dāng)甲階酚醛樹脂的濃度45. 0 90. Owt % ，粘度15 100s (涂-4杯法)，噴霧干燥機進口溫度200 230°C 、出口溫度90 110。C、進料速率20 100mL/min、噴霧盤轉(zhuǎn)速8000 12000r/min，或流化床床層溫度200 230°C ，流化氣速0. 5 0. 75m/s，噴霧進料速率20 100mL/min時，所得到的酚醛樹脂基微球的直徑范圍5 350 ii m，形狀為近球形至球形。 本發(fā)明酚醛樹脂炭微球的比表面積、炭微球上吸附孔徑大小及分布可通過炭化過程中的升溫速率、炭化溫度、炭化時間、添加活化劑如KOH、 H3P04、 ZnCly水等或其混合物來控制。例如，當(dāng)以NaOH催化獲得的甲階酚醛樹脂為原料，在噴霧干燥及20(TC熱固化條件下獲得的酚醛樹脂微球為炭化活化對象，與活化劑K0H的質(zhì)量比為1 : 4混合，當(dāng)升溫速率在2 l(TC /min、炭化活化溫度600 IOO(TC 、炭化活化時間0. 1 5小時之間變化時，酚醛樹脂活性炭微球的比表面積為360 2700m7g，吸附孔徑大小隨炭化活化溫度的升高、炭化活化時間的延長而向中孔發(fā)展，其分布范圍為0. 5 6nm，碘吸附值306 2050mg/g，亞甲基藍吸附值62 690mg/g。所以，以NaOH催化獲得的甲階酚醛樹脂為原料，在噴霧干燥及20(TC熱固化條件下獲得的酚醛樹脂微球為炭化活化對象，在升溫速率、炭化活化溫度、炭化活化時間一定時，當(dāng)活化劑從KOH(酚醛樹脂微球/KOH質(zhì)量比為1/4) 、H3P04(酚醛樹脂微球與磷酸質(zhì)量比為1/4，磷酸濃度45% wt) 、 ZnCl2(酚醛樹脂微球與浸入的ZnCl2質(zhì)量比為1/2)、水(水蒸汽流量3ml/min)依次變化時，其酚醛樹脂活性炭微球的比表面積在2200 1200m7g之間變化，吸附孔徑在0. 5 6nm之間變化，碘吸附值在2050 806mg/g之間變
5化，亞甲基藍吸附值在690 100mg/g之間變化。
有益效果 1.原料價格便宜，工藝簡單，收率高，球形度好，粒度均勻，球徑及比表面積可控，便于工業(yè)化實施。 2.制備酚醛樹脂微球時，不需要特別添加溶劑表面活性劑，不用脫除溶劑，不需要進行粉碎。


圖1為酚醛樹脂活性炭微球光學(xué)顯微照片。
圖2為噴霧干燥法獲得的酚醛樹脂活性炭微球的典型粒徑分布圖。
圖3為流化床干燥法獲得的酚醛樹脂活性炭微球的典型粒徑分布圖。
具體實施例方式
本發(fā)明對所制備的酚醛樹脂活性炭微球的比表面積和吸附性能的測試方法如下 (1)比表面積的測定采用液氮條件下炭微球?qū)Φ獨馕降葴鼐€的測定，根據(jù)BET公式計算比表面積。 (2)碘吸附值和亞甲基藍吸附值的測定碘吸附值的測定按照GB/T12496. 8-1999 "木質(zhì)活性炭試驗方法碘吸附值的測定"進行；亞甲基藍吸附值的測定按照GB/T 12496.9-1999 "木質(zhì)活性炭試驗方法亞甲基藍吸附值的測定"進行。
實施例1 (1)甲階酚醛樹脂的制備苯酚甲醛NaOH摩爾比二 1 : 2. 2 : 0. 5，先在溫度45°C的反應(yīng)釜中加入苯酚，并加入40% wt的NaOH溶液，充分?jǐn)嚢?0min，加入甲醛、控制溫度75 80°C反應(yīng)40min，升溫至95°C ，保溫反應(yīng)2h，冷卻至35°C以下放料，即得甲階酚醛樹脂水溶液，甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為45%，粘度2(TC，涂-4杯時為15 100s。
(2)甲階酚醛樹脂的噴霧干燥在進口溫度225士5t:、出口溫度9(rC、進料速率50mL/min、噴霧盤轉(zhuǎn)速12000r/min條件下進行噴霧干燥，得粒徑在50 350um、揮發(fā)份含量5.2%的棕色酚醛樹脂微球。 (3)微球的熱固化將步驟(2)得到的樹脂微球在20(TC條件下固化lh。 (4)微球的炭化將步驟(3)得到的混合物放入管式爐中在氮氣保護下炭化。以
2°C /min的速度升溫至600°C ，保溫O. 15小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸
洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為260m7g、碘吸附值為245mg/g、亞甲基藍吸附值為
45mg/g的炭微球。 實施例2 (1)甲階酚醛樹脂的制備苯酚甲醛NaOH摩爾比二 1 : 2. 2 : 0.8，先在溫度45°C的反應(yīng)釜中加入苯酚，并加入40% wt的NaOH溶液，充分?jǐn)嚢?0min，加入甲醛、控制溫度75 80°C反應(yīng)40min，升溫至95°C ，保溫反應(yīng)2. 5h，冷卻至35°C以下放料，即得甲階酚醛樹脂水溶液，甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為65%，粘度2(TC，涂-4杯時為15 100s。
(2)甲階酚醛樹脂的噴霧干燥在進口溫度235±5"、出口溫度90±2"、進料速率50mL/min、噴霧盤轉(zhuǎn)速10000r/min條件下進行噴霧干燥，得粒徑在80 350 y m、揮發(fā)份含量3. 2%的棕色酚醛樹脂微球。 (3)微球的熱固化將步驟(2)得到的樹脂微球在20(TC條件下固化lh。 (4)微球的炭化將步驟(3)得到的混合物放入管式爐中在氮氣保護下炭化。以
5°C /min的速度升溫至80(TC，保溫3小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸
洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為460m7g、碘吸附值為350mg/g、亞甲基藍吸附值為
75mg/g的炭微球。 實施例3 (i)甲階酚醛樹脂的制備苯酚甲醛KOH摩爾比二i : 2.2 : o.e，先在溫度
45°C的反應(yīng)釜中加入苯酚，并加入40%的KOH溶液，充分?jǐn)嚢?0min，加入甲醛、控制溫度75 8(TC反應(yīng)40min，升溫至95°C ，保溫反應(yīng)2h，冷卻至35°C以下放料，即得甲階酚醛樹脂水溶液，甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為90%，粘度2(TC，涂-4杯時為15 100s。
(2)甲階酚醛樹脂的流化床干燥在床層溫度225±5°C 、流化氣速0. 5m/s、噴霧進料速率50mL/min條件下進行干燥，得粒徑在70 350um、揮發(fā)份含量5. 8wt^的棕色酚醛樹脂微球。 (3)微球的熱固化將步驟(2)得到的樹脂微球在20(TC條件下固化lh。 (4)微球的炭化將步驟(3)得到的混合物放入管式爐中在氮氣保護下炭化。以
5°C /min的速度升溫至80(TC，保溫3小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸
洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為560m7g、碘吸附值為450mg/g、亞甲基藍吸附值為
90mg/g的炭微球。 實施例4 (i)甲階酚醛樹脂的制備苯酚甲醛KOH摩爾比二i : 2.2 : o.e，先在溫度
45°C的反應(yīng)釜中加入苯酚，并加入40%的KOH溶液，充分?jǐn)嚢?0min，加入甲醛、控制溫度75 8(TC反應(yīng)40min，升溫至95°C ，保溫反應(yīng)2h，冷卻至35°C以下放料，即得甲階酚醛樹脂水溶液，甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為40%，粘度2(TC，涂-4杯時為15 200s。
(2)甲階酚醛樹脂的流化床干燥在床層溫度225士5tV流化氣速0. 7m/s、噴霧進料速率50mL/min條件下進行干燥，得粒徑在60 310 y m、揮發(fā)份含量6. 2%的棕色酚醛樹脂微球。 (3)微球的熱固化將步驟(2)得到的樹脂微球在20(TC條件下固化lh。 (4)熱固化微球與活化劑混合將步驟(3)熱固化得到的樹脂微球與活化劑KOH
按質(zhì)量比1:4均勻混合。 (5)微球的炭化活化將步驟(4)得到的混合物放入管式爐中在氮氣保護下炭化活化。以5°C /min的速度升溫至IOO(TC ，保溫2小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為2700m7g、碘吸附值為2050mg/g、亞甲基藍吸附值為690mg/g的活性炭微球。
實施例5 (1)液化體甲階酚醛樹脂的制備同實例4。
(2)甲階酚醛樹脂的流化床干燥同實例4。 (3)微球的熱固化將步驟(2)的樹脂微球在20(TC條件下固化lh。
(4)熱固化微球與活化劑混合將步驟(3)熱固化得到的微球與活化劑K0H按質(zhì)量比l : 4均勻混合。 (5)微球的炭化活化將步驟(4)得到的混合物放入管式爐中在氮氣保護下炭化活化。以5°C /min的速度升溫至80(TC，保溫2小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為2500m7g、碘吸附值為1850mg/g、亞甲基藍吸附值為650mg/g的活性炭微球。
實施例6 將實施例1中的炭化溫度改為80(TC，保溫時間改為4h，其余同實施例l，得到比表面積為380m7g、碘吸附值為300mg/g、亞甲基藍吸附值為50mg/g的炭微球。
實施例7 將實施例2中的炭化溫度改為IOO(TC，保溫時間改為4h，其余同實施例2，得到比表面積為490m7g、碘吸附值為430mg/g、亞甲基藍吸附值為80mg/g的炭微球。
實施例8 將實施例3中的炭化溫度改為IOO(TC，保溫時間改為4h，其余同實施例3，得到比表面積為900m7g、碘吸附值為800mg/g、亞甲基藍吸附值為150mg/g的炭微球。
實施例9 將實例1得到的炭微球與KOH按質(zhì)量比1 : 4均勻混合，將混合物放入管式爐中在氮氣保護下活化。以5°C /min的速度升溫至800°C ，保溫2小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為2550m7g、碘吸附值為1940mg/g、亞甲基藍吸附值為660mg/g的活性炭微球。
實施例10 將實例3得到的炭微球與KOH按質(zhì)量比1 : 3均勻混合，將混合物放入管式爐中在氮氣保護下活化。以5°C /min的速度升溫至IOO(TC ，保溫2小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為2650m7g、碘吸附值為2040mg/g、亞甲基藍吸附值為680mg/g的活性炭微球。
實施例11 將實例1第(3)中得到的酚醛樹脂微球與濃度為45%的磷酸按質(zhì)量比1/4均勻混合，混合物經(jīng)干燥后放入管式爐中在氮氣保護下進行炭化活化。以5°C /min的速度升溫至800°C ，保溫2小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為1600m7g、碘吸附值為1240mg/g、亞甲基藍吸附值為255mg/g的活性炭微球。
實施例12 將實例1第(3)中得到的酚醛樹脂微球與濃度為40% wt的ZnCl2浸漬處理一定時間至浸漬質(zhì)量比1/2，將混合物干燥后放入管式爐中在氮氣保護下進行炭化活化。以5°C /min的速度升溫至80(TC，保溫2小時，待在氮氣保護下自然冷卻后取出，用水洗、酸洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為1350m7g、碘吸附值為1050mg/g、亞甲基藍吸附值為145mg/g的活性炭微球。
實施例13 將實例1第(3)中得到的酚醛樹脂微球在管式爐中在氮氣保護下進行炭化活化。以5°C /min的速度升溫至800°C，開始以3ml/min的流量通入水，保溫2小時，待在氮氣保
8護下自然冷卻后取出，用水洗、酸洗及水洗至中性，干燥，得到比表面積為1300m7g、碘吸附值為1020mg/g、亞甲基藍吸附值為115mg/g的活性炭微球。
權(quán)利要求
一種酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法，其特征在于，包括如下步驟第一步，酚醛樹脂微球的制備將甲階酚醛樹脂溶液采用噴霧干燥或流化床干燥的方法制備成酚醛樹脂微球，其中，甲階酚醛樹脂溶液中甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為30～95％，粘度20℃，涂-4杯時為15～200s；噴霧干燥參數(shù)為噴霧干燥室進口溫度180～250℃，出口溫度90～110℃，進料速率5～200mL/min，噴霧盤轉(zhuǎn)速5000～20000r/min；流化床干燥參數(shù)為床層溫度180～250℃，流化氣速0.4～0.8m/s，噴霧進料速率5～200mL/min；第二步，酚醛樹脂微球的熱固化將干燥得到的酚醛樹脂微球先升溫?zé)峁袒?；第三步，將熱固化后的酚醛樹脂微球在氮氣中進行炭化，冷卻后得酚醛樹脂活性炭微球；酚醛樹脂活性炭微球顆粒大小為5～500μm，比表面積為50～2700m2/g，碘吸附值為245～2050mg/g，亞甲基藍吸附值為45～690mg/g。
2. 如權(quán)利要求1所述的酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法，其特征在于，第一步所 述的甲階酚醛樹脂溶液為甲階酚醛樹脂的水溶液或醇溶液。
3. 如權(quán)利要求1所述的酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法，其特征在于，第一步中， 甲階酚醛樹脂溶液中甲階酚醛樹脂的重量百分比濃度為45 90% wt，粘度2(TC ，涂-4杯 時為15 100s。
4. 如權(quán)利要求1所述的酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法，其特征在于，第二步中， 熱固化是先升溫至120 300。C進行熱固化10 200min ;第三步的炭化是以2 l(TC / min的速度升溫至600 IOO(TC，然后恒溫0. 1 5小時進行炭化的。
5. 如權(quán)利要求1所述的酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法，其特征在于，將熱固化 得到的酚醛樹脂活性炭微球先與活化劑按照質(zhì)量比為1:2 4的比例混合，再將混合物 在氮氣中，以2 10°C /min的速度升溫至600 IOO(TC，然后恒溫0. 1 5小時進行炭化 活化，冷卻后得活化劑活化的酚醛樹脂活性炭微球產(chǎn)品。
6. 如權(quán)利要求5所述的酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法，其特征在于，活化劑為 氫氧化鉀、磷酸、氯化鋅、水或其中任意幾種的任意比混合物，其中磷酸和氯化鋅溶液的濃 度為30 50% wt，氫氧化鉀溶液的濃度為50 95% wt。
7. 如權(quán)利要求1 5任一所述的酚醛樹脂活性炭微球的快速制備方法制備的酚醛樹脂 活性炭微球，其特征在于，形狀為球形或近球形，顆粒大小為5 500 ii m，比表面積為50 2700m7g，碘吸附值為245 2050mg/g，亞甲基藍吸附值為45 690mg/g。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種酚醛樹脂活性炭微球及其快速制備方法。先將水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂經(jīng)噴霧干燥或流化床干燥制備成一定大小的酚醛樹脂微球，將此微球進行熱固化，將固化樣品在惰性氣氛下升溫炭化，將固化樣品(或炭化樣品)與活化劑混合后在惰性氣氛下升溫炭化活化，在冷卻并經(jīng)水洗、酸洗、水洗得到酚醛樹脂基活性炭微球。本發(fā)明原料來源廣泛，價格便宜，工藝簡單，收率高，產(chǎn)品粒徑均勻，球徑及比表面積可控，便于工業(yè)化實施。
文檔編號C01B31/12GK101774577SQ201010017138
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者孫云娟, 孫康, 戴偉娣, 蔣劍春, 鄧先倫, 鄭志鋒, 黃元波 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所