[发明专利]一种无定形碳材料的协同石墨化方法

权利要求书

1.一种无定形碳材料的协同石墨化方法，包括如下步骤：

第一步，吸附了金属盐的无定形碳材料的制备

将无定形碳材料在搅拌条件下分散于金属盐溶液中，静置后过滤，将滤渣在常压下于120℃干燥，得到吸附金属盐的无定形碳材料；

上述无定形碳材料与金属盐的物质的量比为：无定形碳材料﹕金属盐=1﹕（0.01～0.99）；

上述金属盐溶液为包括铁、钴、镍、锰、铜、锌、铬、钛、钒、钼和钨的金属盐溶液中的一种，金属盐溶液的浓度为0.1~5mol/L；

第二步，吸附金属盐的无定形碳材料石墨化

按质量比为吸附金属盐的无定形碳材料：活泼金属=1﹕（0.1～5）的比例，量取第一步制备的吸附金属盐的无定形碳材料和金属钠，将它们一起置于带盖的惰性材质坩埚中，将坩埚置于管式炉内，在惰性气体保护下，以1～50℃/min的速率升温至200～1200℃并保温1～72h，然后冷却至室温，得到石墨化碳材料；

上述活泼金属选自金属锂、金属钠和金属钾中的一种；所述惰性材质坩埚是氧化铝坩埚、氮化硅坩埚、氮化铝坩埚、氮化硼坩埚或碳化硅坩埚；

第三步，石墨化碳材料的纯化

先用蒸馏水洗涤由第二步得到的石墨化碳材料，至洗液的pH值呈中性，再用质量百分浓度为1～30%的无机酸溶液洗涤，除去石墨化碳材料中的金属或金属化合物，接着再用蒸馏水洗涤至洗液的pH值呈中性，过滤后置于烘箱中于120℃进行干燥，最终得到纯化的石墨化碳材料；

所述的无机酸溶液是盐酸、硝酸和氢氟酸中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种无定形碳材料的协同石墨化方法，其特征在于：所述无定形碳材料选自市售活性炭、由植物或动物骨经碳化处理得到的无定形碳、中间相沥青碳、煤炭或高分子有机物经碳化处理得到的无定形碳粉体、无定形碳纤维、无定形碳气凝胶、无定形碳泡沫和无定形有序介孔碳中的一种。

3.根据权利1要求所述的一种无定形碳材料的协同石墨化方法，其特征在于：第二步中所述惰性气体选自氩气和氮气中的一种。