一种燃料电池用电催化剂载体的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种燃料电池用电催化剂载体的制备方法，是以BET比表面积不低于100m2/g、平均孔径不低于10nm的膨化石墨为原料，依次经过高温焙烧处理、堵孔处理和干燥处理后制备而成，获得的载体的BET比表面积为不低于120m2/g，平均孔径为8-16nm。与传统的碳材料相比较，具有更大的比表面积，更易捕获和均匀分散纳米Pt粒子，同时具有更好的高电位稳定性。以这种经过处理的蠕虫状膨化石墨为载体制备的Pt/C电催化剂具有活性位多、活性高且稳定的优点。
【专利说明】一种燃料电池用电催化剂载体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料【技术领域】，具体地说是一种膨化石墨材料的处理工艺及将其作为燃料电池电催化剂载体的应用。
【背景技术】
[0002]燃料电池一种将储存于在燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，具有低污染、结构简单、能量转化效率高等优点。其中的质子交换膜燃料电池具有输出效率高、环境友好的突出优点，具有广阔的应用前景。它能低温启动，无电解质腐蚀和泄漏，操作方便，在电动汽车、区域性电站、航天器、便携式电源等领域具有很强的竞争优势和巨大的潜在应用前景。
[0003]电催化剂是燃料电池的关键材料，其活性和稳定性直接影响燃料电池的性能、效率以及寿命。迄今为止，Pt以及Pt基合金催化剂仍然是比较成熟的燃料电池用商业化催化剂。为提高Pt催化剂粒子的分散性以及保持纳米粒子对催化反应的高活性，通常将Pt担载于具有一定比表面积的载体上。常见载体主要为炭黑，如美国Cabot公司生产的Vulcan-CXC-72，以及荷兰阿克苏公司生产的Ketjenblack系列炭黑。炭黑担载Pt制备得到的电催化剂，显著降低了催化剂粒子之间的烧结倾向，大幅提高了催化剂的电化学活性。但炭黑极易团聚、加工时结构易受到破坏，导致Pt容易被包覆，使得催化活性中心相对减少，从而降低了催化剂的活性。此外，当燃料电池长期运行过程中，由于温度、湿度、PH值以及操作电压变化会导致炭黑发生氧化腐蚀，导致催化剂粒子从载体表面脱落、流失，从而引起燃料电池性能出现不可逆衰减。第三，发生电化学腐蚀的载体表面亲水性增强，破坏了电极内部水的传质平衡，极易引发电池“水淹”。
[0004]因此，在燃料电池向低成本、可靠性的研究进程中，新型高耐蚀性催化剂载体的研究开发受到了广泛关注。选择具有较大比表面积、并且表面含有活性基团或原子的载体，既能增加催化剂的反应活性，降低催化剂的用量，还可以延长催化剂的使用寿命。为获得具有上述特性的载体，人们从传统的炭黑载体发展到采用碳纳米管以及石墨烯材料，并用杂环原子进行修饰，以及提高炭黑的石墨化程度等方法来制备高耐蚀性的载体以及长寿命的催化剂。但是，碳纳米管、石墨烯等材料表面光滑，与活性纳米Pt粒子之间的作用力较弱，Pt粒子极易脱落，不易制备高Pt含量的电催化剂。为解决上述问题，很多研究者又将研究重点转向球形碳材料，并着重解决其耐蚀性低、活性粒子容易脱落等问题。如中国发明专利201210008568.9公开了一种石墨化含氮材料并将其作为电催化剂载体，有效解决了传统碳载体在燃料电池催化剂中的活性低、催化剂活性粒子容易脱落等问题；发明专利201010254026.0公开了一种二氧化硅/碳复合材料的制备和应用，该载体具有活性高、比表面积大、并且能与活性粒子协同催化，可有效解决传统炭碳体在燃料电池催化剂中的活性低、比表面积小、活性粒子容易脱落等问题。
[0005]众所周知，将强氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾等)、浓硫酸和浓硝酸等插入至鳞片状天然石墨的片层结构中，经过急剧膨胀后得到的蠕虫状膨化石墨具有比表面积高、密度小、表面原子缺陷多、富集含氧官能团等特点，而其本体的天然石墨材料又赋予其极高的耐电化学腐蚀性；但是，石墨蠕虫之间存在的较大空隙却不利于其作为载体均匀担载和分散活性金属粒子。本发明提出了一种采用堵孔剂减小石墨蠕虫之间较大空隙的处理方法，同时充分利用膨化石墨高比表面、边缘原子缺陷较多、利于捕获纳米Pt粒子的特点，将这种经过堵孔处理的膨化石墨作为燃料电池电催化剂载体，所制备的催化剂具有活性高、催化活性位多、耐久性较佳的优点，特别适合应用于燃料电池的电极中。
【发明内容】
[0006]本发明为解决上述问题，设计了一种膨化石墨的制备方法，为实现上述目的，本发明采用的具体技术方案如下，
[0007]一种燃料电池用电催化剂载体的制备方法，是以BET比表面积不低于100m2/g、平均孔径不低于1nm的膨化石墨为原料，依次经过高温焙烧处理、堵孔处理和干燥处理后制备而成，获得的载体的BET比表面积为不低于120m2/g，平均孔径为8_16nm。
[0008]膨化石墨原料为BET比表面积100-900m2/g、平均孔径1-1OOOnm ;获得的载体的BET比表面积为120-800m2/g。
[0009]所述高温焙烧处理后的膨化石墨的堵孔处理过程为:
[0010]将堵孔剂溶解于低沸点有机溶剂中制成混合溶液，将高温焙烧处理后的膨化石墨分散于混合溶液中，其中膨化石墨的质量与堵孔剂的体积比例为40mg/ml-400mg/ml,
[0011]快速升温至临近低沸点有机溶剂沸点的温度，回流搅拌浸溃1.5-9h ;其中堵孔剂在低沸点有机溶剂中的体积浓度为1-10% ;堵孔剂为分子量不低于100的烷烃。经过堵孔剂堵孔处理后，其介孔孔容和孔径范围均减小，但小孔孔容变化幅度较小。
[0012]低沸点有机溶剂为无水乙醇、乙醚、丙酮或氯仿中的一种，分子量不低于100的烷烃为正庚烷、正辛烷、壬烷或癸烷中的一种。
[0013]所述膨化石墨原料的高温焙烧处理过程为:将膨化石墨在惰性气氛环境下，于500-1000°C温度进行热处理3-9h。
[0014]所述堵孔处理后的膨化石墨的干燥处理过程为:包括两个步骤，第一步采用减压旋蒸干燥去除低沸点有机溶剂，其中，减压旋蒸所用真空度为-0.05MPa?-0.1MPa (表压)，旋蒸温度为30-45°C，干燥时间为0.5-2h，旋转速度为4-280rpm ;第二步采用真空干燥去除吸附于膨化石墨表面的堵孔剂，其中，烘箱真空度为-0.05MPa?-0.1MPa (表压)，干燥温度为80-150°C，干燥时间为2-12h。
[0015]干燥处理的最佳转速为50_100rpm。
[0016]所述临近低沸点有机溶剂沸点的温度是指小于低沸点有机溶剂沸点2°C至大于低沸点有机溶剂沸点2V的温度范围。
[0017]快速升温是指从室温按5-10°C /min的速率升温至临近低沸点有机溶剂沸点的温度。
[0018]膨化石墨材料经过上述工艺处理后作为载体用于担载Pt作为燃料电池电催化剂的制备流程为:在乙二醇中将该膨化石墨材料搅拌、超声均匀后，加入氯钼酸的乙二醇溶液，用NaOH/乙二醇溶液调节PH至10以上，在惰性气氛下于120_150°C回流反应3_6h ;经静置沉降、抽滤、洗涤、干燥至恒重备用。
[0019]其中，所述乙二醇的体积与经过处理后膨化石墨质量的比例为0.5_3ml/mg。
[0020]采用本处理工艺得到的膨化石墨材料及以其为载体制备的Pt/C催化剂，具有如下优点:
[0021]I膨化石墨材料经过惰性气氛高温焙烧处理后，表面吸附的有机杂质等会通过热解为有机小分子去除，可以获得比较洁净的、孔隙更加开放、更具可塑性的膨化石墨粉体材料。
[0022]图1是高温焙烧前后膨化石墨材料的电化学循环伏安曲线。可以看到，高温焙烧处理后，膨化石墨材料电化学电容明显增加，并在0.4V附近出现醌/氢醌氧化还原电对，说明高温焙烧除能够清洁膨化石墨的孔道外，还可以赋予其较多的悬空键，这将有利于捕获并分散纳米Pt粒子。
[0023]图2是蠕虫状膨化石墨材料经过堵孔工艺处理前后的循环伏安曲线对比。由图中可以看出，堵孔后，膨化石墨材料的双电层电容减小，其中0.4V (相对于SCE)对应的充放电电流分别减小25.5%和17.8%，说明堵孔工艺能够明显改变膨化石墨材料本身的充放电电容。
[0024]2经过堵孔处理后的膨化石墨材料的介孔孔容、孔体积较大，特别适于作为催化剂载体担载高质量含量的纳米Pt粒子。
[0025]图3是膨化石墨材料堵孔工艺处理如后的BET测试图。由图可知膨化石墨材料堵孔处理前后均为典型的IV型分散曲线，说明二者中介孔比例较大，因此具有较大的比表面积，有利于纳米催化剂粒子的均匀分散。BET测试二者的比表面积分别为781m2/g和544m2/g，平均孔径分别为1nm和7.5nm，堵孔处理后的BET比表面积与平均孔径降低幅度分别达到30%和25%，堵孔效果非常明显。
[0026]图4是堵孔剂处理前后蠕虫状膨化石墨材料的孔容-孔径的微粉分布图。由图可见，堵孔剂主要改变孔径不小于30nm的孔，而对孔径小于30nm的孔容影响很小。其中孔径范围不小于30nm的孔体积由原来样品的1.5cm3/g降至0.6cmVg?降低幅度达到60%,再次表明本发明提出的堵孔剂处理工艺的堵孔效果非常明显。
[0027]3经过堵孔工艺处理后的膨化石墨材料表面富含官能团，对Pt等纳米活性粒子的捕获能力较强。
[0028]图5是以堵孔工艺处理的膨化石墨作为载体制备的40%(wt)Pt/C催化剂的TEM图。由图可见所制备的Pt/C催化剂中Pt粒子分散均匀，并且多数Pt粒子“爬卧”于载体表面，增加了载体与Pt粒子之间的接触面积，更有利于提高催化剂的电化学稳定性。
[0029]4该膨化石墨材料本体为天然石墨，具有极高的耐蚀性，在燃料电池运行条件下非常稳定，不易发生载体腐蚀等可能严重破坏电极结构的现象，以其为载体制备催化剂和催化活性层更有利于电极结构的稳定。
[0030]图6是以本发明提供的处理工艺得到的膨化石墨材料作为载体制备的40%(wt)Pt/C催化剂为活性材料制备燃料电池电极组装单电池经过3000圈高电位(0.6-1.2V)循环扫描前后电池性能的比较。由图可见，高电位扫描后，电池性能，尤其是反映电化学极化的低电流密度区域(i ( 0.2A/cm2)，没有出现任何衰减迹象，表明电催化剂性能稳定；而在反映传质极化的高电流密度区域(i ^ 1.0A/cm2),电池性能也没有出现明显衰减，说明电极结构稳定，间接反映了催化剂载体一经过堵孔工艺处理的膨化石墨载体材料高电位的性能稳定性。
[0031]5与传统的碳材料相比较，具有更大的比表面积，更易捕获和均匀分散纳米Pt粒子，同时具有更好的高电位稳定性。以这种经过处理的蠕虫状膨化石墨为载体制备的Pt/C电催化剂具有活性位多、活性高且稳定的优点，可以有效地解决传统碳载体在燃料电池催化剂中的活性低、催化剂活性粒子容易脱落、催化剂在高电位下稳定性低以及由于载体腐蚀导致电极结构坍塌等问题，因此是一种比较理想的电催化剂载体。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1高温焙烧前后膨化石墨材料的电化学循环伏安曲线；
[0033]焙烧工艺:N2气氛、600°C热处理6h。
[0034]图2蠕虫状膨化石墨材料经过堵孔工艺处理前后的循环伏安曲线对比；
[0035]堵孔工艺:5% (v/v)正庚烷浸溃处理3h，40°C ；
[0036]干燥工艺:真空旋蒸Ih，115 °C真空干燥12h ；
[0037]图3正庚烷处理前后蠕虫状膨化石墨等温线的变化；
[0038]图4正庚烷堵孔处理前后蠕虫状膨化石墨孔容-孔径微分图变化；
[0039]图5以经过10% (v/v)壬烷、3h堵孔处理的膨化石墨为载体的Pt/C催化剂TEM图；
[0040]图6以经过10% (v/v)壬烷、3h堵孔处理的膨化石墨为载体的Pt/C催化剂制备电极组装单电池经3000圈高电位扫描后性能对比。
【具体实施方式】
[0041]下面通过具体实施例对本发明的膨化石墨材料的处理工艺作进一步说明。
[0042]实施例1
[0043]I)蠕虫状膨化石墨材料的高温焙烧处理
[0044]取BET比表面积为300m2/g、平均孔径为20nm的膨化石墨材料600mg,置于管式炉中，于N2气氛下600°C热处理3h后，降至室温。
[0045]2)蠕虫状膨化石墨材料的堵孔处理
[0046]吸取1.5ml正庚烧，溶解于78.5ml无水乙醇中；称取200mg经过高温热处理的膨化石墨材料，分散于上述溶液中，超声、搅拌均匀；从室温以5°C /min升温至80±2°C，回流浸溃1.5h后，静置降至室温。
[0047]3)减压旋蒸干燥
[0048]将2)中浆料在38°C、-0.05MPa下减压旋蒸lh，旋转速度为50rpm。
[0049]4)真空干燥
[0050]将3)中得到的粉体转入80°C真空干燥箱中，设定真空度为-0.1MPa，干燥时间为10h。
[0051]经过上述方法处理后获得载体的BET比表面积为350m2/g、平均孔径为10nm。
[0052]5 ) 40% (wt) Pt/C 催化剂制备
[0053]取经过高温焙烧、堵孔和干燥处理的膨化石墨材料60mg，超声、搅拌均匀分散于30ml乙二醇溶液中，加入含有40mg Pt的H2PtCl4的乙二醇溶液，搅拌3h后，使用2M NaOH的乙二醇溶液调节PH至10以上，通入高纯Ar气，于130±2°C下回流反应3h，冷却至室温后，加入2MHN03调节PH至I左右，静置48h后，过滤、去离子水洗涤干燥后备用。
[0054]6 ) Pt/C催化剂的电化学性能测试
[0055]在N2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的循环伏安曲线，该催化剂的电化学活性面积(ECSA)为75m2/g-Pt ;在O2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的氧还原活性(0RR)，该催化剂在0.85V的质量比活性为50mA/mg-Pt。而相近Pt含量的商业化Pt/C催化齐IJ(日本田中贵金属有限公司)在相同测试条件下的ECSA为63m2/g-Pt，ORR的质量比活性为 35mA/mg_Pt。
[0056]实施例2
[0057]I)蠕虫状膨化石墨材料的高温焙烧处理
[0058]取BET比表面积为100m2/g、平均孔径为50nm的膨化石墨材料600mg,置于管式炉中，于Ar气氛下1000 °C热处理6h后，降至室温。
[0059]2)蠕虫状膨化石墨材料的堵孔处理
[0060]吸取2.5ml壬烷，溶解于77.5ml无水乙醇中；称取200mg经过高温热处理的膨化石墨材料，分散于上述溶液中；从室温以10°c /min升温至80±2°C，回流浸溃3h后，静置降至室温。
[0061]3)减压旋蒸干燥
[0062]将2)中浆料在45°C、-0.1MPa下减压旋蒸0.5h，旋转速度为lOOrpm。
[0063]4)真空干燥
[0064]将3)中得到的粉体转入110°C真空干燥箱中，设定真空度为-0.05MPa，干燥时间为 12h。
[0065]经过上述方法处理后获得载体的BET比表面积为120m2/g、平均孔径为16nm。
[0066]5) 40% (wt) Pt/C 催化剂制备
[0067]取经过高温焙烧、堵孔和干燥处理的膨化石墨材料60mg，超声、搅拌均匀分散于120ml乙二醇溶液中，加入含有40mg Pt的H2PtCl4的乙二醇溶液，搅拌3h后，使用2M NaOH的乙二醇溶液调节PH至10以上，通入高纯Ar气，于140±2°C下回流反应3h，冷却至室温后，加入2MHN03调节PH至I左右，静置48h后，过滤、去离子水洗涤干燥后备用。
[0068]6) Pt/C催化剂的电化学性能测试
[0069]在N2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的循环伏安曲线，该催化剂的电化学活性面积(ECSA)为85m2/g-Pt ;在O2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的氧还原活性(0RR)，该催化剂在0.85V的质量比活性为70mA/mg-Pt。
[0070]7)以Pt/C为活性物质制备电极组装单电池性能测试
[0071]将该催化剂与Naf1n、异丙醇的均匀浆料喷涂与NRE212膜表面制备得到CCM，控制阴极Pt担量为0.4mg/cm2,阳极Pt担量为0.2mg/cm2。与商业化扩散层(SGL20BC)组装为有效面积为30cm2的单电池，在电池温度为75°C、相对湿度为80%、操作压力为0.1MPa的H2-O2体系中活化5h后，评价单电池的性能。
[0072]实施例3
[0073]I)蠕虫状膨化石墨材料的高温焙烧处理
[0074]取BET比表面积为500m2/g、平均孔径为15nm的膨化石墨材料600mg,置于管式炉中，于Ar气氛下500°C热处理9h后，降至室温。
[0075]2)蠕虫状膨化石墨材料的堵孔处理
[0076]吸取5.0ml癸烧，溶解于75.0ml乙醚中；称取200mg经过高温热处理的膨化石墨材料，分散于上述溶液中；从室温以5°C /min升温至35±2°C，回流浸溃5h后，静置降至室温。
[0077]3)减压旋蒸干燥
[0078]将2)中浆料在30°C、-0.1MPa下减压旋蒸2h，旋转速度为80rpm。
[0079]4)真空干燥
[0080]将3)中得到的粉体转入150°C真空干燥箱中，设定真空度为-0.1MPa，干燥时间为9h。
[0081]经过上述方法处理后获得载体的BET比表面积为600m2/g、平均孔径为8nm。
[0082]5 ) 40% (wt) Pt/C 催化剂制备
[0083]取经过高温焙烧、堵孔和干燥处理的膨化石墨材料60mg，超声、搅拌均匀分散于180ml乙二醇溶液中，加入含有40mg Pt的H2PtCl4的乙二醇溶液，搅拌3h后，使用2M NaOH的乙二醇溶液调节PH至10以上，通入高纯Ar气，于140±2°C下回流反应3h，冷却至室温后，加入2MHN03调节PH至I左右，静置48h后，过滤、去离子水洗涤干燥后备用。
[0084]6) Pt/C催化剂的电化学性能测试
[0085]在N2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的循环伏安曲线，该催化剂的电化学活性面积(ECSA)为80m2/g-Pt ;在O2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的氧还原活性(0RR)，该催化剂在0.85V的质量比活性为65mA/mg-Pt。
[0086]实施例4
[0087]I)蠕虫状膨化石墨材料的高温焙烧处理
[0088]取BET比表面积为900m2/g、平均孔径为1nm的膨化石墨材料600mg膨化石墨材料，置于管式炉中，于N2气氛下750°C热处理4.5h后，降至室温。
[0089]2)蠕虫状膨化石墨材料的堵孔处理
[0090]吸取0.5ml正辛烷，溶解于79.5ml丙酮中；称取200mg经过高温热处理的膨化石墨材料，分散于上述溶液中；从室温以8°C /min升温至56±2°C，回流浸溃9h后，静置降至室温。
[0091]3)减压旋蒸干燥
[0092]将2)中浆料在35°C、-0.075MPa下减压旋蒸lh，旋转速度为lOOrpm。
[0093]4)真空干燥
[0094]将3)中得到的粉体转入100°C真空干燥箱中，设定真空度为-0.07MPa，干燥时间为2h。
[0095]经过上述方法处理后获得载体的BET比表面积为800m2/g、平均孔径为8nm。
5) 40%(wt)Pt/C催化剂制备
[0096]取经过高温焙烧、堵孔和干燥处理的膨化石墨材料60mg,超声、搅拌均勻分散于180ml乙二醇溶液中，加入含有40mg Pt的H2PtCl4的乙二醇溶液，搅拌3h后，使用2M NaOH的乙二醇溶液调节PH至10以上，通入高纯Ar气，于140±2°C下回流反应3h，冷却至室温后，加入2MHN03调节PH至I左右，静置48h后，过滤、去离子水洗涤干燥后备用。
[0097]6 ) Pt/C催化剂的电化学性能测试
[0098]在N2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的循环伏安曲线，该催化剂的电化学活性面积(ECSA)为70m2/g-Pt ;在02饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的氧还原活性(0RR)，该催化剂在0.85V的质量比活性为60mA/mg-Pt。
[0099]实施例5
[0100]I)蠕虫状膨化石墨材料的高温焙烧处理
[0101]取BET比表面积为781m2/g、平均孔径为1nm的膨化石墨材料600mg,置于管式炉中，于N2气氛下850°C热处理4.5h后，降至室温。
[0102]2)蠕虫状膨化石墨材料的堵孔处理
[0103]吸取3.5ml壬烷，溶解于76.5ml氯仿中；称取200mg经过高温热处理的膨化石墨材料，分散于上述溶液中；从室温以5°C /min升温至61±2°C，回流浸溃3h后，静置降至室温。
[0104]3)减压旋蒸干燥
[0105]将2)中浆料在40°C、-0.07MPa下减压旋蒸2h，旋转速度为70rpm。
[0106]4)真空干燥
[0107]将3)中得到的粉体转入110°C真空干燥箱中，设定真空度为-0.1MPa，干燥时间为12h。
[0108]经过上述方法处理后获得载体的BET比表面积为544m2/g、平均孔径为7.5nm。
[0109]5) 40% (wt) Pt/C 催化剂制备
[0110]取经过高温焙烧、堵孔和干燥处理的膨化石墨材料60mg，超声、搅拌均匀分散于120ml乙二醇溶液中，加入含有40mg Pt的H2PtCl4的乙二醇溶液，搅拌3h后，使用2M NaOH的乙二醇溶液调节PH至10以上，通入高纯Ar气，于140±2°C下回流反应3h，冷却至室温后，加入2MHN03调节PH至I左右，静置48h后，过滤、去离子水洗涤干燥后备用。
[0111]6) Pt/C催化剂的电化学性能测试
[0112]在N2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的循环伏安曲线，该催化剂的电化学活性面积(ECSA)为90m2/g-Pt ;在O2饱和的0.5M H2SO4溶液中测试催化剂的氧还原活性(0RR)，该催化剂在0.85V的质量比活性为85mA/mg-Pt。
【权利要求】
1.一种燃料电池用电催化剂载体的制备方法，其特征在于:是以BET比表面积不低于100m2/g、平均孔径不低于1nm的膨化石墨为原料，依次经过高温焙烧处理、堵孔处理和干燥处理后制备而成，获得的载体的BET比表面积为不低于120m2/g，平均孔径为8_16nm。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于:膨化石墨原料为BET比表面积100-900m2/g、平均孔径1-1OOOnm ;获得的载体的BET比表面积为120_800m2/g。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于:所述高温焙烧处理后的膨化石墨的堵孔处理过程为: 将堵孔剂溶解于低沸点有机溶剂中制成混合溶液，将高温焙烧处理后的膨化石墨分散于混合溶液中，其中膨化石墨的质量与堵孔剂的体积比例为40mg/ml-400mg/ml ； 快速升温至临近低沸点有机溶剂沸点的温度，回流搅拌浸溃1.5-9h ;其中堵孔剂在低沸点有机溶剂中的体积浓度为1-10% ;堵孔剂为分子量不低于100的烷烃。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于: 低沸点有机溶剂为无水乙醇、乙醚、丙酮或氯仿中的一种，分子量不低于100的烷烃为正庚烷、正辛烷、壬烷或癸烷中的一种。
5.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于: 所述膨化石墨原料的高温焙烧处理过程为:将膨化石墨在惰性气氛环境下，于500-1000°C温度进行热处理3-9h。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于: 所述堵孔处理后的膨化石墨的干燥处理过程为:包括两个步骤，第一步采用减压旋蒸干燥去除低沸点有机溶剂，其中，减压旋蒸所用真空度为-0.05MPa?-0.1MPa (表压)，旋蒸温度为30-45°C，干燥时间为0.5-2h，旋转速度为4-280rpm ;第二步采用真空干燥去除吸附于膨化石墨表面的堵孔剂，其中，烘箱真空度为-0.05MPa?-0.1MPa (表压)，干燥温度为80-150°C，干燥时间为2-12h。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于:干燥处理的最佳转速为50-100rpm。
8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于:所述临近低沸点有机溶剂沸点的温度是指小于低沸点有机溶剂沸点2°C至大于低沸点有机溶剂沸点2°C的温度范围。
9.如权利要求3或8所述的制备方法，其特征在于:快速升温是指从室温按5-10°C/min的速率升温至临近低沸点有机溶剂沸点的温度。
【文档编号】B01J21/18GK104289256SQ201310303444
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】邱艳玲, 张华民, 钟和香, 毛景霞 申请人:中国科学院大连化学物理研究所