【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多孔碳材料制备领域，具体涉及一种具有宽光谱减反射结构的碳气凝胶的制备方法。
技术介绍
理想的黑色材料可以如同“黑洞”吸收照射到其表面的所有光而不发生透射和反射，现实中虽然无法达到理想状态，但自从基尔霍夫阐述了黑体概念以及普朗克创立黑体辐射定律以来，超黑材料以其对不同领域科研的重要性吸引着越来越多的关注。超黑材料可以有效减少不利的反射并对离散光线进行极大限度的吸收，从而实现对光的高效吸收，这一特性使超黑材料在杂散光抑制器件、航空航天探测传感器、太阳能光热转换器、国防隐身技术等领域有着广泛应用。传统黑色材料主要依靠材料本征吸光特性来实现对光的吸收。目前，黑漆和石墨材料对可见光的反射率为5％～10％，铂黑、金黑、炭黑颗粒涂层对光的平均反射率为1％。虽然黑色涂层的吸光率可以高达99％，但是光照射到黑色物体表面，除了被物体直接吸收外，在气-固界面处存在菲涅尔反射，影响入射光被吸收的比例，导致无法进一步提高材料对光的吸收。近年来，有研究发现，如果在黑色材料本征吸光特性基础上，在黑色材料表层或内部构筑减反射结构，实现光在材料内部的多级反射，就能提高对光的捕获率，延长光与黑色材料的作用时间，进而提高吸光率。国际国内沿着这一思路对超黑材料的研究方兴未艾。Steglich等利用电感耦合等离子体刻蚀法(ICP-RIE)在硅片表面刻蚀形成具有一定厚度的硅纳米线阵列，将硅的吸光作用和纳米线阵列的减反射...
【技术保护点】
一种具有宽光谱减反射结构的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将间苯二酚溶于去离子水中，搅拌至溶液澄清后，加入甲醛溶液，搅拌10～30min，然后加入碳酸钠，搅拌10～30min，然后补充去离子水，得到反应溶液，在搅拌条件下，在反应溶液中逐滴加入改性壳聚糖铜配合物溶液，继续搅拌10～30min，得到混合溶液；步骤二、将混合溶液密封，并放置于60～80℃的恒温箱中进行凝胶化，得到湿凝胶；步骤三、将得到的湿凝胶置于三氟乙酸/丙酮溶液中进行酸化老化；步骤四、将酸化后的湿凝胶置于丙酮溶液中进行溶剂交换；步骤五、将溶剂交换后的湿凝胶放入超临界二氧化碳萃取仪中，进行二氧化碳超临界干燥，得到气凝胶；步骤六、将得到的气凝胶放入程序控温炭化炉中，在惰性气体保护下进行烧结、碳化，得到碳气凝胶。
【技术特征摘要】
1.一种具有宽光谱减反射结构的碳气凝胶的制备方法，其特征
在于，包括以下步骤：
步骤一、将间苯二酚溶于去离子水中，搅拌至溶液澄清后，加入
甲醛溶液，搅拌10～30min，然后加入碳酸钠，搅拌10～30min，然
后补充去离子水，得到反应溶液，在搅拌条件下，在反应溶液中逐滴
加入改性壳聚糖铜配合物溶液，继续搅拌10～30min，得到混合溶液；
步骤二、将混合溶液密封，并放置于60～80℃的恒温箱中进行凝
胶化，得到湿凝胶；
步骤三、将得到的湿凝胶置于三氟乙酸/丙酮溶液中进行酸化老化；
步骤四、将酸化后的湿凝胶置于丙酮溶液中进行溶剂交换；
步骤五、将溶剂交换后的湿凝胶放入超临界二氧化碳萃取仪中，
进行二氧化碳超临界干燥，得到气凝胶；
步骤六、将得到的气凝胶放入程序控温炭化炉中，在惰性气体保
护下进行烧结、碳化，得到碳气凝胶。
2.如权利要求1中所述的具有宽光谱减反射结构的碳气凝胶的
制备方法，其特征在于，所述改性壳聚糖铜配合物溶液的制备方法为：
按重量份，取5～8份苯酐，与20～30份丙酮混合，再加入3～10份
的壳聚糖和1～5份吡啶混合，将混合物料升温至75～85℃并在此温
度下搅拌反应5～10h，得到反应后混合物；将反应后混合物冷却至
室温后，过滤，滤液经硫酸镁干燥、再经蒸馏除去有机溶剂后得到壳
聚糖酯化产物；取壳聚糖酯化产物5～10份，加入到20～60份乙醇中，
搅拌10～30min，然后加入5～10份质量浓度为20％的硝酸铜水溶液，
搅拌条件下滴加三乙胺调节溶液的pH值至7-8，然后在室温条件下
搅拌1～2h，过滤，得到的固体产物依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤3～5
次，然后在50～70℃的烘箱中干燥至恒重，得到改性壳聚糖铜配合物；
取1～5份改性壳聚糖铜配合物，加入100份N,N-二甲基甲酰胺，搅
\t拌得到改性壳聚糖铜配合物溶液。
3.如权利要求1中所述的具有宽光谱减反射结构的碳气凝胶的
制备方法，其特征在于，所述步骤一得到的反应溶液中间苯二酚与甲
醛的总质量分数为1wt％～4wt％；所述步骤一中间苯二酚与碳酸钠的
...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱家艺，赵海波，付志兵，杨曦，袁磊，米睿，张厚琼，王朝阳，吴卫东，张林，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51
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