權(quán)利要求書： 1.一種分離烯烴烷烴的碳分子篩的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：（1）碳前驅(qū)體結(jié)構(gòu)調(diào)控:將淀粉碳前體加入到蒸餾水溶劑中，配制成淀粉水溶液，攪拌分散均勻，然后在反應(yīng)釜中進行中壓中溫水熱可控聚合和脫水碳化反應(yīng)，得到一定聚合程度和石墨化程度的均質(zhì)碳微球；

（2）篩分孔的形成和調(diào)控:將步驟（1）所得均質(zhì)碳微球水洗干燥后，置于惰性氛圍下在

700?1000℃下進行受控高溫去官能團化處理，通過控制碳層重排和雜原子熱解反應(yīng)得到具有均一可調(diào)超微孔孔道的碳分子篩材料；

步驟（1）中，所述淀粉碳前體與蒸餾水的重量比為1:1 1:20，淀粉水溶液的濃度為~

0.05?1g/mL；

步驟（1）中，所述中壓中溫水熱可控聚合和脫水碳化反應(yīng)的溫度為180 210℃，壓力為~

1 4MPa；所述中壓中溫水熱可控聚合和脫水碳化反應(yīng)的時間為8?20h；所制得的均質(zhì)碳微~球的拉曼光譜ID/IG的比值為0.85~0.95；

步驟（2）中，所述高溫去官能團化處理反應(yīng)的加熱速率是2?10℃/min，反應(yīng)溫度為700

1000℃，反應(yīng)時間為0.5?6h。

~

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中，所述淀粉碳前體為可溶性淀粉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中，所述淀粉碳前體為玉米淀粉、小麥淀粉、紅薯淀粉、綠豆淀粉中的一種以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中，所述惰性氛圍為氬氣或氮氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）中，所述惰性氛圍為氬氣與氮氣的任意混合比的混合氣。

6.由權(quán)利要求1?5任一項所述的方法制得的分離烯烴烷烴的碳分子篩，其特征在于，所述超微孔孔道的碳分子篩只吸附烯烴，不吸附烷烴；所述超微孔孔道的碳分子篩的孔徑大小均一，且介于烯烴和烷烴的動力學(xué)直徑之間。

7.權(quán)利要求6所述的一種碳分子篩應(yīng)用于烯烴烷烴吸附分離中。

說明書： 一種分離烯烴烷烴的碳分子篩制備方法及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及烯烴烷烴的吸附分離材料領(lǐng)域，具體涉及一種低成本、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、孔徑分布均一可調(diào)，對烯烴烷烴具有篩分分離最佳特性的碳分子篩材料。背景技術(shù)[0002] 丙烯和乙烯是全球產(chǎn)量和用量最大的兩個有機化工原料和基礎(chǔ)的石化產(chǎn)品之一。由于烯烴產(chǎn)物中往往含有未反應(yīng)完的烷烴，并且其與相對應(yīng)的烷烴(C2H4/C2H6，C3H6/C3H8)具有相似的物理和化學(xué)性質(zhì)，使其分離提純面臨極大的挑戰(zhàn)。70多年來，工業(yè)上仍在使用能耗密集型的高壓低溫精餾塔進行分離，其能耗占據(jù)全球能耗的10?15％。吸附分離被認(rèn)為是最具潛力替代高壓低溫精餾的技術(shù)，可以實現(xiàn)在常溫條件下高效分離烯烴烷烴。

[0003] 吸附分離主要基于三種機制：熱力學(xué)平衡分離、動力學(xué)分離和分子篩分機制，其中，基于分子篩分的分離機制其分離效率最高。近年來報道可用于篩分乙烯乙烷的材料主要包括Ag改性分子篩(AguadoS,etal.AbsoluteMolecularSieveSeparationofEthylene/EthaneMixtureswithSilverZeoliteA[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2012,134(36):14635.)和金屬有機骨架材料[Ca(C4O4)(H2O)](Rui?Biao,Lin,Libo,etal.Molecularsievingofethylenefromethaneusingarigidmetal?organicframework.[J].Naturematerials,2018；17(12):1128?1133)，報道的能篩分丙烯丙烷的材料只有幾種超微孔金屬有機骨架材料，如：Y?abtc(Hao W,etal.Tailor?MadeMicroporousMetal?OrganicFrameworksfortheFullSeparationofPropanefromPropyleneThroughSelectiveSizeExclusion.[J].Advancedmaterials,2018；30(49):1805088)以及NbOFFIE?1?Ni(Cadiau,etal.Ametal?organicframework?basedsplitterforseparatingpropylenefrompropane[J].Science,2016,353(6295):137.)。它們的不足之處在于：MOFs成本高，水熱穩(wěn)定性差，很難真正應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)；Ag改性分子篩作為一類微孔材料，受孔容的限制，吸附量通常不高，且材料中的強酸性位點和金屬位點，會與烯烴中的碳碳雙鍵形成較強的Π鍵作用，導(dǎo)致再生能耗高，而且容易積碳，使用壽命短。

[0004] 多孔碳材料具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的穩(wěn)定性，較高的吸附容量，較低的成本，是一種得到廣泛應(yīng)用的吸附劑。但該材料孔徑分布較寬，導(dǎo)致選擇性較低，難以應(yīng)用到對氣體混合物進行高選擇性吸附分離。因此人們主要嘗試使用化學(xué)氣相沉積法制備出了具有較窄微孔的碳分子篩。例如，專利(CN103349973A)使用CO2、CO混合氣體對碳材料進行活化制孔，再反復(fù)通入二甲苯進行氣相沉積來修飾孔道，使碳材料的孔徑變小、孔徑分布變窄；專利(CN107324307A)使用含低濃度甲烷的甲烷與氮氣混合物在低溫下進行孔道沉積，進一步修飾和縮小孔道尺寸。所研制的這些碳分子篩主要用于制氮機，利用對氮氣和氧氣在孔道中的吸附擴散速率的不同，實現(xiàn)動力學(xué)分離。但該類材料在微孔范圍內(nèi)，仍然具有較寬的孔徑分布，也并非具有真正意義上的“分子篩分”性能。目前還未有任何報道的碳分子篩材料可以用于烯烴烷烴的篩分分離。[0005] 因此，本項目發(fā)明了一種分離烯烴烷烴的碳分子篩制備方法及應(yīng)用于烯烴烷烴的篩分分離。前人應(yīng)用化學(xué)氣相沉積修飾法難以修飾多孔碳以獲得真正意義的碳分子篩，其難點實質(zhì)上就是碳材料不規(guī)整的缺陷和離散的孔徑分布，使得應(yīng)用后修飾方法不能對各尺3

寸孔道進行精密有效調(diào)控。通常來講，富缺陷和富sp碳的碳前驅(qū)體往往會產(chǎn)生很寬的孔徑分布，例如人們常用的椰殼、煤、瀝青等多孔碳，這些碳的缺陷多且不可控、孔徑分布離散，導(dǎo)致人們難以應(yīng)用后修飾的方法實現(xiàn)全孔的精準(zhǔn)控制。因此，制備具有真正意義上能對相似物分子實現(xiàn)篩分分離的碳分子篩有很高的難度，也極具挑戰(zhàn)性。本發(fā)明獨辟蹊徑，改變思路，提出控制炭前驅(qū)體有較均質(zhì)結(jié)構(gòu)和一定的石墨化程度，并配以相匹配的、可控的去表面官能團化反應(yīng)工藝，控制篩分孔的生成，研制出能對丙烯丙烷相似物和乙烯乙烷相似物進行篩分分離的新型碳分子篩。同時，所研制的碳分子篩表面不含金屬離子，可以很大程度上減少或避免在應(yīng)用過程中出現(xiàn)積碳，使材料有足夠的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 針對目前碳分子篩碳前驅(qū)體出現(xiàn)的缺陷含量高，難以精細調(diào)節(jié)且孔徑分布寬的問題，本發(fā)明創(chuàng)新性的提供一種對烯烴烷烴分離具有篩分特性的碳分子篩材料的制備方法及應(yīng)用，該多孔碳材料生產(chǎn)過程簡單，成本低，可精密的調(diào)節(jié)碳前驅(qū)體的缺陷含量和石墨化程度，制備得到的碳分子篩孔道尺寸均一可控，對烯烴烷烴具有篩分分離的優(yōu)異吸附性能。[0007] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。[0008] 一種分離烯烴烷烴的碳分子篩材料的制備方法，該方包括調(diào)控碳前驅(qū)體石墨化程3

度和sp 雜化度，并配用與碳前驅(qū)體結(jié)構(gòu)對適應(yīng)的致孔工藝，最終制得可篩分分離丙烯和丙烷以及乙烯和乙烷的新型碳分子篩。

[0009] 上述方法包含以下步驟：[0010] (1)碳前驅(qū)體結(jié)構(gòu)調(diào)控:按一定范圍的固液比，將淀粉碳前體加入到蒸餾水溶劑中，配制一定濃度的淀粉水溶液，攪拌分散均勻，然后在反應(yīng)釜中進行中壓中溫水熱可控聚合和脫水碳化反應(yīng)，得到一定聚合程度和石墨化程度的均質(zhì)碳微球；本步驟中，通過配置不同固液比，調(diào)控淀粉濃度和相應(yīng)的水熱反應(yīng)環(huán)境，可以改變水熱聚合度，從而調(diào)控碳前驅(qū)體3

的石墨化程度和sp雜化度，獲得具有特定結(jié)構(gòu)且結(jié)構(gòu)較規(guī)整的碳前驅(qū)體；

[0011] (2)篩分孔的形成和調(diào)控:將步驟(1)所得碳質(zhì)微球水洗干燥后，置于惰性氛圍下在一定的匹配溫度(700?1000℃)下進行受控高溫去官能團化制孔，得到具有均一可調(diào)超微孔孔道的碳分子篩材料。[0012] 優(yōu)選的，步驟(1)中，所述淀粉碳前體為可溶性淀粉。[0013] 優(yōu)選的，步驟(1)中，所述淀粉前體為玉米淀粉、小麥淀粉、紅薯淀粉中的一種或多種。[0014] 優(yōu)選的，步驟(1)中，所述淀粉碳前體與蒸餾水的重量比為1:1～1:10。[0015] 優(yōu)選的，步驟(1)中，淀粉水溶液的濃度為0.05?1g/mL，優(yōu)選淀粉水溶液的濃度為0.1?1g/mL。

[0016] 優(yōu)選的，步驟(1)中，所述水熱聚合碳化溫度為180?200℃，壓力為1～4MPa；[0017] 優(yōu)選的，步驟(1)中，所述水熱聚合和中溫碳化反應(yīng)的時間為8?20h，優(yōu)選為10?20h。

[0018] 優(yōu)選的，步驟(1)中，所制得的均質(zhì)碳微球的拉曼光譜ID/IG的比值為0.85～0.95。[0019] 優(yōu)選的，步驟(2)中，所述惰性氛圍為氬氣或氮氣。[0020] 優(yōu)選的，步驟(2)中，所述惰性氛圍為氬氣與氮氣二者任意混合比的混合氣。[0021] 優(yōu)選的，步驟(2)中，所述高溫去官能團化反應(yīng)的加熱速率是2?10℃/min。[0022] 優(yōu)選的，步驟(2)中，所述高溫煅燒的溫度為700?1000℃，升溫速率是2?10℃/min。[0023] 優(yōu)選的，步驟(2)中，所述高溫煅燒的時間為0.5?6h，優(yōu)選為1?3h。[0024] 優(yōu)選的，步驟(2)中，高溫焙燒后得到對烯烴烷烴具有篩分分離附性能的碳分子篩。[0025] 由以上所述的方法制得的一種超微孔碳分子篩材料，所述超微孔碳分子篩只吸附烯烴，不吸附烷烴；所述超微孔碳分子篩的孔徑大小均一，且介于烯烴和烷烴的動力學(xué)直徑之間。[0026] 本發(fā)明中，通過測試材料在273K下對CO2的吸脫附等溫線，然后使用NLDFT模型對得到的等溫線進行分析得到材料的超微孔孔徑，最終繪制得出材料在小于1nm范圍內(nèi)的孔徑分布圖，如圖3所示，從孔徑分布圖得出，材料的孔徑均一，且集中在0.48nm的超微孔范圍，介于丙烯(0.47nm)和丙烷(<0.51nm)的動力學(xué)直徑之間，可以成為丙烯丙烷篩分分離優(yōu)異的吸附劑。。[0027] 測試本發(fā)明的碳分子篩材料在298K下對乙烯乙烷的吸附等溫線，材料表現(xiàn)出只吸附乙烯，完全排斥乙烷的特點，證明其孔徑尺寸介于乙烯乙烷的動力學(xué)直徑之間。在298K和1bar的條件下，對乙烯的吸附量高達2.14mmol/g。證明其可以從C2雙組分中提取出高純度的乙烯，實現(xiàn)最高效的乙烯乙烷分離性能(具體如圖2所示)。

[0028] 測試本發(fā)明的碳分子篩材料在298K下對丙烯丙烷的吸附等溫線，測試結(jié)果表明，此碳分子篩材料表現(xiàn)出只吸附丙烯，不吸附丙烷的特點。進一步證明其超微孔孔徑的均一性，且孔徑介于丙烯和丙烷的動力學(xué)直徑之間。此外該材料在298K和1bar的條件下，對丙烯的吸附量高達2.54mmol/g，是目前丙烯丙烷篩分材料的最高值。測試結(jié)果進一步證明，本發(fā)明涉及的碳分子篩材料可以從C3雙組分中提取出高純度的丙烯，實現(xiàn)最高的丙烯丙烷分離選擇性(具體如圖4所示)。[0029] 通過分析碳質(zhì)微球受控?zé)峤馇暗睦庾V圖(圖5)，從圖中分析得到，通過改變淀粉的濃度，可以最終調(diào)節(jié)碳質(zhì)微球的石墨化程度，從而控制其在高溫退火后的孔徑范圍。且其ID/IG的比值均小于1，證明其缺陷含量較低。[0030] 此外，本發(fā)明的產(chǎn)品一種分離烯烴烷烴的碳分子篩經(jīng)過測試，其呈現(xiàn)出均勻的球形形貌，且在高溫焙燒完成后，依然能夠維持碳微球的規(guī)整形貌。材料的孔徑均一，且集中在0.48nm的超微孔范圍，介于丙烯(0.47nm)和丙烷(<0.51nm)的動力學(xué)直徑之間，進一步證明本發(fā)明一種分離烯烴烷烴的碳分子篩可以成為丙烯丙烷篩分分離優(yōu)異的吸附劑。[0031] 基于上述結(jié)構(gòu)特點，本發(fā)明一種超微孔碳分子篩材料應(yīng)用于烯烴烷烴吸附分離中。[0032] 基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明不同于以往碳材料的制備方法，本發(fā)明提出了一種協(xié)同調(diào)控制備均一分子篩的新的設(shè)立理念。以價格低廉，無毒無害的淀粉生物質(zhì)作為碳源，通過直接水熱聚合碳化過程形成碳質(zhì)微球，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度可以控制微球的缺陷含量和石墨化程度，再通過匹配相應(yīng)的煅燒溫度，熱解得到相應(yīng)的碳分子篩，實現(xiàn)孔徑在亞埃米級精度 范圍內(nèi)精細調(diào)節(jié)。[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：[0034] (1)本發(fā)明制備的對烯烴烷烴具有篩分分離附性能的碳分子篩，有真正意義上的分子篩分分離丙烷丙烯相似物、乙烷乙烯相似物的功能；[0035] (2)碳源來自可再生資源，價廉易得且可持續(xù)；發(fā)明的可控碳前驅(qū)體有較均質(zhì)結(jié)構(gòu)和一定的石墨化程度，并配以相匹配的、可控的去表面官能團化反應(yīng)工藝，從而控制篩分孔的生成，過程操作簡單，利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；[0036] (3)所研制的碳分子篩表面不含金屬離子，可以很大程度上減少或避免在應(yīng)用過程中出現(xiàn)積碳，使材料有足夠的使用壽命。[0037] (4)本發(fā)明可以實現(xiàn)碳分子篩的孔徑在亞埃米級精度 范圍內(nèi)精細調(diào)節(jié)。附圖說明[0038] 圖1實施例1所制備的碳分子篩材料的掃描電鏡圖。[0039] 圖2實施例2所制備的碳分子篩材料對乙烯乙烷的吸附等溫線(298K)。[0040] 圖3實施例3所制備的碳分子篩材料的孔徑分布圖。[0041] 圖4實施例3所制備的碳分子篩材料對丙烯丙烷的吸附等溫線(298K)。[0042] 圖5實施例3?6所制備的碳質(zhì)微球高溫?zé)峤馇暗睦庾V圖。具體實施方式[0043] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步地具體詳細描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進行。[0044] 在下面的描述中結(jié)合具體圖示闡述了技術(shù)方案以便充分理解本發(fā)明申請。但是本發(fā)申請能夠以很多不同于在此描述的的其他方法來實施，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所做類似推廣實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0045] 本實施例中采用如下步驟進行。[0046] (1)碳前驅(qū)體結(jié)構(gòu)調(diào)控:按一定范圍的固液比，將淀粉碳前體加入到蒸餾水溶劑中，配制一定濃度的淀粉水溶液，攪拌分散均勻，然后在反應(yīng)釜中進行中壓中溫水熱可控聚合和脫水碳化反應(yīng)，得到一定聚合程度和石墨化程度的均質(zhì)碳微球；本步驟中，通過配置不同固液比，調(diào)控淀粉濃度和相應(yīng)的水熱反應(yīng)環(huán)境，可以改變水熱聚合度，從而調(diào)控碳前驅(qū)體3

的石墨化程度和sp雜化度，獲得具有特定結(jié)構(gòu)且結(jié)構(gòu)較規(guī)整的碳前驅(qū)體；

[0047] (2)篩分孔的形成和調(diào)控:將步驟(1)所得碳質(zhì)微球水洗干燥后，置于惰性氛圍下在一定的匹配溫度下進行受控高溫去官能團化制孔，得到具有均一可調(diào)超微孔孔道的碳分子篩材料。[0048] 實施例1[0049] (1)將3g小麥淀粉和30mL蒸餾水進行混合，配置成濃度為0.03g/mL的混合液，攪拌30min使其分散均勻。隨后將混合物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進行水熱聚合碳化，溫度恒定在200℃，壓力為1.55MPa,反應(yīng)10h，制得ID/IG值為0.94的碳微球。

[0050] (2)將碳微球用去離子水進行充分洗滌。待固體干燥之后裝于高溫管式爐中，在氮#氣氣氛下按5℃/min的升溫速率加熱至900℃后碳化熱解1h，冷卻后得到的產(chǎn)物即為1號碳分子篩材料。

[0051] 實施例2[0052] (1)將6g玉米淀粉和6mL蒸餾水進行混合，配置成濃度為1g/mL的淀粉水溶液，常溫條件下攪拌30min使其分散均勻。隨后將混合物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進行水熱聚合反應(yīng)，溫度恒定在190℃，壓力為1.24MPa,反應(yīng)14h，制得ID/IG值為0.87的碳微球。[0053] (2)將碳微球用去離子水進行充分洗滌。待固體干燥之后裝于高溫管式爐中，在氮#氣氣氛下按5℃/min的升溫速率加熱至1000℃后碳化熱解2h，冷卻后得到的產(chǎn)物即為2 號碳分子篩材料。

[0054] 實施例3[0055] (1)將6g玉米淀粉和6mL蒸餾水進行混合，配置成濃度為1g/mL的混合液，常溫條件下攪拌30min使其分散均勻。隨后將混合物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進行水熱聚合反應(yīng)，溫度恒定在190℃，壓力為1.24MPa,反應(yīng)14h，制得ID/IG值為0.87的碳微球。

[0056] (2)將碳微球用去離子水進行充分洗滌。待固體干燥之后裝于高溫管式爐中，在氮#氣氣氛下按5℃/min的升溫速率加熱至800℃后碳化熱解2h，冷卻后得到的產(chǎn)物即為3號碳分子篩材料。

[0057] 實施例4[0058] (1)將6g玉米淀粉和30mL蒸餾水進行混合，配置成濃度為0.5g/mL的混合液，攪拌30min使其分散均勻。隨后將混合物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進行水熱聚合碳化，溫度恒定在190℃，壓力為1.24MPa,反應(yīng)14h，制得ID/IG值為0.89的碳微球。

[0059] (2)將碳微球用去離子水進行充分洗滌。待固體干燥之后裝于高溫管式爐中，在氮#氣氣氛下按5℃/min的升溫速率加熱至800℃后碳化熱解2h，冷卻后得到的產(chǎn)物即為4號碳分子篩材料。

[0060] 實施例5[0061] (1)將6g玉米淀粉和60mL蒸餾水進行混合，配置成濃度為0.1g/mL的混合液，攪拌30min使其分散均勻。隨后將混合物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進行水熱聚合碳化，溫度恒定在180℃，壓力為1.24MPa,反應(yīng)20h，制得ID/IG值為0.94的碳微球。

[0062] (2)將碳微球用去離子水進行充分洗滌。待固體干燥之后裝于高溫管式爐中，在氮#氣氣氛下按5℃/min的升溫速率加熱至700℃后碳化熱解2h，冷卻后得到的產(chǎn)物即為5號碳分子篩材料。

[0063] 實施例6[0064] (1)將3g玉米淀粉和60mL蒸餾水進行混合，配置成濃度為0.05g/mL的混合液，攪拌30min使其分散均勻。隨后將混合物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中進行水熱聚合碳化，溫度恒定在190℃，壓力為1.24MPa,反應(yīng)14h，制得ID/IG值為0.95的碳微球。

[0065] (2)將碳微球用去離子水進行充分洗滌。待固體干燥之后裝于高溫管式爐中，在氮#氣氣氛下按5℃/min的升溫速率加熱至800℃后碳化熱解2h，冷卻后得到的產(chǎn)物即為6號碳分子篩材料。

[0066] 將上述實施例所得的產(chǎn)品進行相關(guān)測試，其結(jié)果如下所示。[0067] 本申請首先采用日立SU8220掃描電子顯微鏡對本發(fā)明實例所制備的碳分子篩進行表面形貌的表征，以進一步了解材料的微觀結(jié)構(gòu)。圖1為實例1中所得的碳分子篩材料的掃描電鏡圖，從圖中可以看出，材料呈現(xiàn)出均勻的球形形貌，且在高溫焙燒完成后，依然能夠維持碳微球的規(guī)整形貌。[0068] 本申請采用美國Micro公司生產(chǎn)的ASAP2020對本發(fā)明實例中所制備的碳分子篩材料的吸附分離性能進行表征。利用體積法測試本發(fā)明碳分子篩材料在298K下的靜態(tài)吸附等溫線。[0069] 圖2為實例2制得的碳分子篩材料在298K下對乙烯乙烷的吸附等溫線，從圖中分析得出，材料表現(xiàn)出只吸附乙烯，完全排斥乙烷的特點，證明其孔徑尺寸介于乙烯乙烷的動力學(xué)直徑之間。在298K和1bar的條件下，對乙烯的吸附量高達2.14mmol/g。證明其可以從C2雙組分中提取出高純度的乙烯，實現(xiàn)最高效的乙烯乙烷分離性能。[0070] 本申請使用二氧化碳作為分子探針對本發(fā)明實例中的碳分子篩材料的孔徑大小進行表征。具體來說，通過測試材料在273K下對CO2的吸脫附等溫線，然后使用NLDFT模型對得到的等溫線進行分析得到材料的超微孔孔徑，最終繪制得出材料在小于1nm范圍內(nèi)的孔徑分布圖。[0071] 圖3為實例3制得的碳分子篩材料的孔徑分布圖，從孔徑分布圖得出，材料的孔徑均一，且集中在0.48nm的超微孔范圍，介于丙烯(0.47nm)和丙烷(<0.51nm)的動力學(xué)直徑之間，這一測試結(jié)果表明，該產(chǎn)品可以成為丙烯丙烷篩分分離優(yōu)異的吸附劑。[0072] 圖4為實例3制得的碳分子篩材料在298K下對丙烯丙烷的吸附等溫線，從結(jié)果圖中看出，此碳分子篩材料表現(xiàn)出只吸附丙烯，不吸附丙烷的特點，進一步證明其超微孔孔徑的均一性，且介于丙烯和丙烷的動力學(xué)直徑之間。且該材料在298K和1bar的條件下，對丙烯的吸附量高達2.54mmol/g，是目前丙烯丙烷篩分材料的最高值。結(jié)果進一步證明本發(fā)明涉及的碳分子篩材料可以從C3雙組分中提取出高純度的丙烯，實現(xiàn)最高的丙烯丙烷分離選擇性。[0073] 本申請同時采用LabRAMAramis全自動拉曼光譜儀來對本發(fā)明實例中涉及到的碳?1 2分子篩高溫焙燒前的碳質(zhì)微球進行結(jié)構(gòu)表征，在1603cm 的G波段是sp碳原子的平面振動，?1

而在1343cm 的D波段是代表材料非晶體結(jié)構(gòu)的缺陷拉曼特征峰。ID/IG的比值可以用來分析其石墨化程度。ID/IG越高，證明其缺陷含量越高，反之則石墨化程度越高。圖5為本發(fā)明實例3?6中碳質(zhì)微球受控?zé)峤馇暗睦庾V圖，從圖中分析得到，通過改變淀粉的濃度，可以最終調(diào)節(jié)碳質(zhì)微球的石墨化程度，從而控制其在高溫退火后的孔徑范圍。且其ID/IG的比值均小于1，證明其缺陷含量較低。

[0074] 應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)化實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施方式僅限于此，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，對各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。[0075] 本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。