The invention discloses a high internal phase emulsion template method for preparing connected multistage pore carbon. The monomers were dissolved in deionized water for 1 h and then the Gemini surfactants were dissolved in the aqueous phase. Subsequently, the oil phase was dripped under stirring conditions and the oil in water high internal emulsion was formed after high speed stirring. Bulk materials were obtained by polymerization at a certain temperature, and the oil phase was extracted by acetone to obtain multistage porous polymers. After the high temperature carbonization and KOH activation, the multilevel porous carbon materials were obtained. The contrast case with ordinary surfactants is closed cell material. Compared with the closed-cell carbon materials, the connected multi-stage porous carbon materials have larger specific surface area and better electrochemical performance.
【技术实现步骤摘要】
一种高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法
本专利技术属于连通多级孔碳材料制备
,具体涉及一种高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法。
技术介绍
连通多级孔碳材料,包括活性炭、碳气凝胶、碳纳米管、石墨烯等,由于具有良好的物理化学稳定性,好的导电性,可控制的孔隙率,常用做超级电容器电极材料。同时孔结构对电极材料有着十分明显的影响。高内相乳液是指内相体积分数超过74%的一类乳液。使用高内相乳液模板法制备的聚合物具有高孔隙率、质轻、表面功能基团丰富等优点,常用在过滤、吸附、催化剂负载、药物运输、组织工程等领域,同时可对聚合物的孔结构进行有效的调节。制备高内相乳液需要乳化剂,传统的乳化剂包括Span80、聚乙烯醇、Hypermer2296等。传统表面活性剂在制备材料的过程中并不能满足需求,比如使用量太大(质量分数占连续相的5-50%),制备的聚合物为闭孔结构,使得后续除去内相过程增加困难,并增加生产成本。固体颗粒也是常用于稳定高内相乳液,但是这样制备的聚合物往往都是闭孔结构的,限制了聚合物材料的应用。双子表面活性剂具有显著降低的临界胶束浓度、有效降低水的表面张力、特殊的流变性质及优异的协同作用等优点,因而采用双子表面活性剂稳定的高内相乳液模板法制备连通多级孔材料具有突出的优点。双子表面活性剂能拓宽高内相乳液的运用范围,解决使用普通表面活性剂解决不了的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法。采用双子表面活性剂为乳化剂,制备了高内相乳液,与普通表面活性剂相比,双子表面活性剂制备的聚合物 ...
【技术保护点】
1.一种高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法,其特征在于:具体步骤如下:(1)将甲醛、间苯二酚与无水碳酸钠溶解于去离子水中,静置1 h,形成前驱体溶液;(2)将双子表面活性剂溶解在步骤(1)得到的前驱体溶液中,随后在搅拌的条件下滴加液体石蜡,滴加完成后高速搅拌,形成均匀的水包油型高内相乳液;(3)将步骤(2)中得到的水包油型高内相乳液转移到模具之中,密封加热聚合;聚合结束,得到聚合物,然后以丙酮作为溶剂,萃取并去除该聚合物中的液体石蜡,烘干后得到连通多级孔的酚醛树脂前驱体;(4)将步骤(3)得到的酚醛树脂前驱体碳化,并在高温下用碱活化得到连通多级孔碳材料。
【技术特征摘要】
1.一种高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法,其特征在于:具体步骤如下:(1)将甲醛、间苯二酚与无水碳酸钠溶解于去离子水中,静置1h,形成前驱体溶液;(2)将双子表面活性剂溶解在步骤(1)得到的前驱体溶液中,随后在搅拌的条件下滴加液体石蜡,滴加完成后高速搅拌,形成均匀的水包油型高内相乳液;(3)将步骤(2)中得到的水包油型高内相乳液转移到模具之中,密封加热聚合;聚合结束,得到聚合物,然后以丙酮作为溶剂,萃取并去除该聚合物中的液体石蜡,烘干后得到连通多级孔的酚醛树脂前驱体;(4)将步骤(3)得到的酚醛树脂前驱体碳化,并在高温下用碱活化得到连通多级孔碳材料。2.根据权利要求1中所述高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法,其特征在于:步骤(1)中,甲醛、间苯二酚和无水碳酸钠的摩尔比为2:1:0.002。3.根据权利要求1中所述高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法,其特征在于:步骤(1)中前驱体溶液中聚合物浓度为30wt%。4.根据权利要求1中所述高内相乳液模板法制备连通多级孔碳材料的方法,其特征在于:步骤(2)中所述的双子表面活性剂为双月桂酰基胱氨酸。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵玉来,赵壮,张静,隗猛之,侯琳熙,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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