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一种制备多孔碳材料的内相-外相协同的高内相乳液模板法制造技术

技术编号:22095304 阅读:23 留言:0更新日期:2019-09-14 01:21
本发明专利技术公开了一种制备多孔碳材料的内相‑外相协同的高内相乳液模板法,其是通过聚合反应交联外相,再将作为内相的海藻酸钠溶液进行交联,经干燥、碳化得到新型孔结构的多孔碳;具体为:首先将表面活性剂、单体和引发剂溶解在油性溶剂中得到油相,再将海藻酸钠水溶液缓慢滴加到油相中,得到油包水型高内相乳液,然后在70℃下进行聚合反应,得到固体块状中间产物;将其在氯化钙溶液中浸泡24h内相中的海藻酸钠进行交联;再除去水分,得多孔高分子复合材料;再经碳化得到多孔碳材料。本发明专利技术通过改变内相体积分数和内相海藻酸钠的浓度制得一系列具有不同孔结构的多孔碳材料,利用内相‑外相的协同作用实现了对多孔碳材料孔结构的调控。

An internal phase external phase synergistic emulsion template method for preparing porous carbon materials

【技术实现步骤摘要】
一种制备多孔碳材料的内相-外相协同的高内相乳液模板法
本专利技术属于高分子材料制备
,具体涉及一种制备多孔碳材料的内相-外相协同的高内相乳液模板法。
技术介绍
超级电容器是介于传统电容器与化学电源的一种新型储能元件,具有较高的比电容、充电时间短、使用寿命长、温度特性好和绿色环保等优点。超级电容器的用途非常广泛,如消费类电子产品、太阳能能源发电系统、智能电网系统、新能源汽车、工业节能系统、脉冲电源系统等领域。超级电容器中起核心作用的组成是电极,应用于超级电容器的各种电极材料包括碳材料、导电聚合物、金属氧化物及其复合材料,尤其是碳材料因其良好的物理和化学稳定性、来源广泛、导电性好而被认为是最有前景和应用最广的电极材料之一。高内相乳液是指内相或分散相体积分数大于或等于74%的乳液。高内相乳液模板法是多孔碳制备的一个新途径,其优点是具有制备方法简单、孔径尺寸及分布可控、孔间可相互贯通等优点。采用聚合物碳化的方法,可以实现了多孔碳材料的制备,但是制备的多孔碳材料的比表面积较小不利于离子的储存及运输;本专利技术通过在内相中加入海藻酸钠,再内相交联实现了对原有的高内相乳液模板法制备的多孔材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备多孔碳材料的内相‑外相协同的高内相乳液模板法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将一定量的单体、引发剂和表面活性剂完全溶解在油性溶剂中配成油相;(2)在机械搅拌条件下将一定浓度的海藻酸钠水溶液缓慢加入到步骤(1)得到的油相中,滴加完毕后继续搅拌2h得到不同内相体积分数的油包水型高内相乳液;(3)将步骤(2)得到的高内相乳液密封后在70 ℃下进行聚合反应,得到固体块状中间产物;将中间产物在氯化钙溶液中浸泡24 h对内相中的海藻酸钠进行交联,再用无水乙醇萃取除去水分,真空干燥后得到多孔高分子复合材料;(4)将步骤(3)得到的复合材料浸入一定量的氢氧化钾溶液中,干燥后在700℃下碳化得到多...

【技术特征摘要】
1.一种制备多孔碳材料的内相-外相协同的高内相乳液模板法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将一定量的单体、引发剂和表面活性剂完全溶解在油性溶剂中配成油相;(2)在机械搅拌条件下将一定浓度的海藻酸钠水溶液缓慢加入到步骤(1)得到的油相中,滴加完毕后继续搅拌2h得到不同内相体积分数的油包水型高内相乳液;(3)将步骤(2)得到的高内相乳液密封后在70℃下进行聚合反应,得到固体块状中间产物;将中间产物在氯化钙溶液中浸泡24h对内相中的海藻酸钠进行交联,再用无水乙醇萃取除去水分,真空干燥后得到多孔高分子复合材料;(4)将步骤(3)得到的复合材料浸入一定量的氢氧化钾溶液中,干燥后在700℃下碳化得到多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的高内相乳液模板法制备多孔高分子复合材料的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的单体为二乙烯基苯或苯乙烯与二乙烯基苯混合物。3.根据权利要求1所述的高内相乳液模板法制备多孔高分子复合材料的方法,其特征在于:步骤(1)中所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵玉来张静赵志魁侯琳熙
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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