C - Chemistry – Metallurgy – 01 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
01
B
C01B 31/08 (2006.01) A61K 47/04 (2006.01) B01J 20/20 (2006.01) C01B 3/56 (2006.01) C01B 31/02 (2006.01) H01G 9/042 (2006.01) H01M 4/60 (2006.01) H01M 4/96 (2006.01)
Patent
CA 2725827
The invention disclosed relates to porous carbon of spherical morphology having tuned porosity and to a method of making same, comprising: (a) providing a precursor solution, by combining in an aqueous solution a colloidal silica template material and a water-soluble pyrolyzable carbon source, wherein the particle size of the colloidal silica template and the colloidal silica/carbon source weight ratio are controlled, (b) atomizing the precursor solution into small droplets by ultrasonic spray pyrolysis, (c) directing the droplets into a high temperature furnace operating at a temperature of 700-1200°C, under an inert gas atmosphere, where the droplets are transformed into solid spherical composite carbon/silica particles, (d) collecting the resulting composite carbon/silica particles exiting from the furnace, and (e) removing the silica from the particles, to provide substantially pure porous carbon of spherical morphology having tuned porosity defined by surface area and pore size. The porous carbon according to the invention is used as catalyst supports in PEM fuel cells, as electrodes in supercapacitors and lithium in batteries, for hydrogen storage and as carriers for drug delivering.
La présente invention concerne du carbone poreux de morphologie sphérique ayant une porosité ajustée et un procédé de fabrication de celui-ci, comprenant les étapes consistant à : (a) fournir une solution de précurseur, en combinant dans une solution aqueuse un matériau de matrice de silice colloïdale et une source de carbone pyrolysable soluble dans l'eau, la taille particulaire de la matrice de silice colloïdale et le rapport en poids silice colloïdale / source de carbone étant contrôlés, (b) atomiser la solution de précurseur en de petites gouttelettes par une pyrolyse par pulvérisation à ultrasons, (c) diriger les gouttelettes à l'intérieur d'un four à haute température fonctionnant à une température de 700 à 1 200°C, sous atmosphère de gaz inerte, où les gouttelettes sont transformées en des particules de carbone/silice composites sphériques solides, (d) collecter les particules de carbone/silice composites résultantes sortant du four, et (e) éliminer la silice des particules, afin de fournir du carbone poreux essentiellement pur de morphologie sphérique ayant une porosité ajustée définie par une surface spécifique et une taille des pores. Le carbone poreux selon l'invention est utilisé sous forme de supports de catalyseur dans des piles à combustible à membrane échangeuse de protons, comme électrodes dans des supercondensateurs et de lithium dans des batteries, pour le stockage de l'hydrogène et comme support pour l'administration de médicaments.
Liu Hansan
Zhang Jiujun
Anderson J. Wayne
National Research Council Of Canada
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1799413