The present invention provides a method for preparing metal / carbon aerogel composite nanomaterials by ionic liquids, which relates to the preparation technology field of composite nano materials, including the following steps: resorcinol, formaldehyde, ionic liquid and inorganic metal salt are dissolved in water, and potassium carbonate solution is added slowly to the mixed solution, then moved into the reaction kettle and put into the air drying box for sol-gel. Gelatin reaction was used to prepare organic wet gel, dry gel, high temperature pyrolysis, cooling out and oxidation treatment, and then metal / carbon aerogel composites were prepared. The method makes up for the shortage of the design and synthesis of carbon aerogel materials with high load in the existing technology. The process is simple and easy to operate. The composite material is large and complex, and can be used for supercapacitor materials, battery electrode materials, catalysts and catalyst carrier materials, gas adsorption materials and other nano technology related fields, and has high social benefits. \u3002
【技术实现步骤摘要】
利用离子液体制备金属/碳气凝胶复合纳米材料的方法
本专利技术属于复合纳米材料制备
,具体涉及一种利用离子液体制备金属/碳气凝胶复合纳米材料的方法。
技术介绍
碳气凝胶是由小间隙孔(<50nm)互连的纳米尺寸颗粒(3-30nm)组成的独特的多孔材料。这种单片(连续)结构导致其具有非常大的表面积(400-1100m2/g)和高导电率(25-100S/cm)。气凝胶的化学成分,微结构和物理性能可以实现纳米尺度控制,产生独特的光学,热学,声学,机械和电学性能。与传统的无机气凝胶(如硅气凝胶)相比,碳气凝胶具有许多优异的性能和更加广阔的应用前景。碳气凝胶具有比表面积大、密度变化范围广等特点,是制备双电层电容器理想的电极材料。碳气凝胶是唯一具有导电性的气凝胶,可用于超级电容器的电极材料。有机气凝胶及碳气凝胶具有生物机体相容性,使得其可用于制造人造生物组织、人造器官及器官组件、医用诊断剂及胃肠外给药体系的药物载体。由于碳气凝胶的组成元素(碳)原子序数低,因而用于Cerenkov探测器时优于硅气凝胶材料。近些年伴随纳米科技的快速发展,具有纳米结构的功能碳材料研究非常活跃,而碳气凝胶就是其中一种新型的多孔碳材料。为了优化碳气凝胶的结构和性能,通常通过掺杂、复合、自组装技术制备碳气凝胶。碳气凝胶的应用广泛,如超级电容器、电池电极材料、催化剂及载体、气体吸附等等。但本申请专利技术人在实现本申请实施例中的技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:(1)碳气凝胶复合材料的制备通常都是通过将有机气凝胶浸渍于金属盐溶液中来制备,但是这种方法制备的材料金属颗粒易团聚 ...
【技术保护点】
1.一种利用离子液体制备金属/碳气凝胶复合纳米材料的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:步骤一:取间苯二酚、甲醛、离子液体和无机金属盐,溶解于水中,搅拌混合均匀得到混合溶液;步骤二:取碳酸钾溶液缓慢加入到混合溶液中,搅拌混合反应;步骤三:将步骤二反应后的溶液移进反应釜中,随后将反应釜放入鼓风干燥箱中进行溶胶‑凝胶反应,得到有机湿凝胶,干燥,得到干凝胶;步骤四:将干凝胶置入高温管式炉在惰性气氛保护下高温热解,自然降温后取出;步骤五:将步骤四降温后取出的材料放入马弗炉中进行氧化处理,即可制备得到金属/碳气凝胶复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种利用离子液体制备金属/碳气凝胶复合纳米材料的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:步骤一:取间苯二酚、甲醛、离子液体和无机金属盐,溶解于水中,搅拌混合均匀得到混合溶液;步骤二:取碳酸钾溶液缓慢加入到混合溶液中,搅拌混合反应;步骤三:将步骤二反应后的溶液移进反应釜中,随后将反应釜放入鼓风干燥箱中进行溶胶-凝胶反应,得到有机湿凝胶,干燥,得到干凝胶;步骤四:将干凝胶置入高温管式炉在惰性气氛保护下高温热解,自然降温后取出;步骤五:将步骤四降温后取出的材料放入马弗炉中进行氧化处理,即可制备得到金属/碳气凝胶复合材料。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤一中,所述的离子液体的加入量为间苯二酚质量的5-20%;所述的间苯二酚和甲醛的摩尔比为1:2;所述的无机金属盐的加入量为间苯二酚与甲醛总质量的20-50%。3.如权利要求2所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨慧敏,胡庆成,郭小惠,刘金彦,
申请(专利权)人:内蒙古科技大学,
类型:发明
国别省市:内蒙古,15
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