一种三维碳或三维碳/石墨烯泡沫及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种三维碳或三维碳/石墨烯泡沫及其制备方法和应用，本发明专利技术通过以金属泡沫作为三维碳或三维碳/石墨烯结构的牺牲载体和模板，通过火焰提供的高温环境(450℃以上)和酒精燃料的燃烧产物提供的碳源，在金属泡沫表面沉积碳层以及形成花状石墨烯结构，通过对金属泡沫基体的完全刻蚀，从而制得可由金属基体调控的三维多孔结构碳或三维多孔结构碳/石墨烯泡沫，本发明专利技术相较于传统化学气相沉积法而言具有更加简单的设备、更加简便的操作、开放的生产环境和较低的制备温度等特点，使其更容易实现规模化生产。

Three dimensional carbon or three-dimensional carbon / graphene foam and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
一种三维碳或三维碳/石墨烯泡沫及其制备方法和应用
本专利技术属于三维碳泡沫制备
，特别涉及一种三维碳或三维碳/石墨烯泡沫及其制备方法和应用。
技术介绍
碳材料泡沫作为一种具有网络结构的多孔轻质固体材料，常以沥青和高聚物作为前驱体进行制备。常见的制备方法有发泡法，模板法，直接碳化法和化学气相沉积法(CVD)等。发泡法制备通常是采用发泡剂在前驱体材料中进行发泡，但一般会导致所制备的碳泡沫节点和韧带产生裂纹，从而导致较差的孔结构。而模板法和直接碳化法均需合成或直接获取具有三维多孔结构的泡沫材料作为前驱体进行热处理，并利用特定的碳源，在热处理过程中不仅需要提供一定的无氧环境(惰性气体保护)，还常常需要进行高温碳化过程。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种三维碳或三维碳/石墨烯泡沫的制备方法，本专利技术通过以金属泡沫作为三维碳结构的牺牲载体和模板，通过火焰提供的高温环境(450℃以上)和酒精燃料的燃烧产物作为碳源，在金属泡沫表面沉积碳层以及形成特殊的花状石墨烯结构，通过对金属泡沫基体的完全刻蚀，从而制得三维碳或三维碳/石墨烯泡沫。本专利技术另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维碳或三维碳/石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于，其主要包括以下步骤：(1)对金属泡沫进行洗涤后干燥备用；(2)将经过步骤(1)处理后的金属泡沫置于酒精火焰中燃烧处理一段时间，得到三维碳/金属泡沫或三维碳/石墨烯/金属泡沫；(3)使用刻蚀液对步骤(2)中的三维碳/金属泡沫或三维碳/石墨烯/金属泡沫进行刻蚀除去金属，经水及酒精洗涤后干燥，即可得到三维碳泡沫或三维碳/石墨烯泡沫。

【技术特征摘要】
1.一种三维碳或三维碳/石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于，其主要包括以下步骤：(1)对金属泡沫进行洗涤后干燥备用；(2)将经过步骤(1)处理后的金属泡沫置于酒精火焰中燃烧处理一段时间，得到三维碳/金属泡沫或三维碳/石墨烯/金属泡沫；(3)使用刻蚀液对步骤(2)中的三维碳/金属泡沫或三维碳/石墨烯/金属泡沫进行刻蚀除去金属，经水及酒精洗涤后干燥，即可得到三维碳泡沫或三维碳/石墨烯泡沫。2.根据权利要求1所述的三维碳或三维碳/石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述金属泡沫为铜泡沫或镍泡沫中的一种，所述金属泡沫洗涤具体步骤为：先使用稀盐酸溶液对金属泡沫进行洗涤除去金属氧化物，再将除去金属氧化物的金属泡沫置于酒精中超声洗涤。3.根据权利要求1所述的三维碳或三维碳/石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的火焰温度为450-1000℃，燃烧时长为15s-20min。4.根据权利要求2所述的三维碳或三维碳/石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于，所述稀盐酸溶液的摩尔浓度为0.5-1.0mol/L，超声洗涤条件为在70-800W的功率下超声分散5-10min，真空干燥温度为40-100℃，干燥时长为0.2-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜续生，孟威，莫由天，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44