一种基于傅-克反应的π-共轭多孔碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于新能源技术领域，具体涉及可用于超级电容器电极的一种基于傅‑克反应的π‑共轭多孔碳材料及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤，以多孔有机聚合物作为前驱体，在氮气保护下，800‑1000℃下碳化后得到多孔碳材料。多孔有机聚合物的制备方法如下：在催化剂存在的条件下，将含有苯环的有机化合物或其与三聚氯氰的混合物溶于有机溶剂中，在60‑80℃下回流反应；反应结束后冷却至室温，依次用丙酮，二氯甲烷和水在常温下洗涤，再分别用四氢呋喃，甲醇和三氯甲烷进行索式提取；真空干燥，得到多孔有机聚合物。本发明专利技术制备的氮掺杂π‑共轭多孔碳材料含氮量高，作为超级电容器的电极材料，最高比电容可达366F/g，在电化学领域具有良好的应用前景。

A \u03c0 - conjugated porous carbon material based on Friedel Crafts reaction and its preparation and Application

The invention belongs to the field of new energy technology, in particular to a \u03c0 \u2011 conjugate porous carbon material based on the Fu \u2011 g reaction, which can be used for the electrode of super capacitor, and a preparation method and application thereof. The preparation method comprises the following steps: Taking the porous organic polymer as the precursor, carbonizing at 800-1000 \u2103 under the protection of nitrogen to obtain the porous carbon material. The preparation method of porous organic polymer is as follows: in the presence of catalyst, the organic compound containing benzene ring or its mixture with cyanuric chloride is dissolved in organic solvent and refluxed at 60 \u2011 80 \u2103; after the reaction, it is cooled to room temperature, washed with acetone, dichloromethane and water in turn at room temperature, and then cable form with tetrahydrofuran, methanol and trichloromethane respectively Extraction; vacuum drying to obtain porous organic polymer. The nitrogen doped \u03c0 \u2011 conjugate porous carbon material prepared by the invention has high nitrogen content. As the electrode material of super capacitor, the maximum specific capacitance can reach 366f / g, and has a good application prospect in the field of electrochemistry.

【技术实现步骤摘要】
一种基于傅-克反应的π-共轭多孔碳材料及其制备方法和应用
本专利技术属于新能源
，具体涉及可用于超级电容器电极的一种基于傅-克反应的π-共轭多孔碳材料及其制备方法和应用。
技术介绍
由于能源消耗的增加以及日益增长的环境问题，储能技术的研究已成为公众热议的话题。研究人员正在努力探索开发清洁、高效和绿色的能源，如燃料电池，锂离子电池，Na/S电池和超级电容器等。超级电容器作为电池的重要补充，是必不可少的电化学装置，由于成本低且具有高功率密度和长循环寿命而受到广泛关注。超级电容器通过离子吸收(电双层电容，EDLC)或快速表面氧化还原反应(赝电容，PC)来存储能量。在电极/电解质表面产生的双电层是电极电容的量度，而电极材料是这种电化学发生过程的关键物质。近十几年来，科学家们主要致力于设计新的电极材料以增强超级电容器电极的比电容，同时保持其高功率性能。多孔碳材料由于其优异的导电性、机械柔韧性以及可控的物理性质等优势，是作为超级电容器电极材料的首选。多孔有机聚合物(POPs)作为一类新兴材料，由于其具有高比表面积、低骨架密度和优异的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于傅-克反应的π-共轭多孔碳材料，其特征在于，制备方法包括如下步骤，以多孔有机聚合物作为前驱体，在氮气保护下，于800-1000℃下碳化1-4h，冷却后得到多孔碳材料C-LNUs。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于傅-克反应的π-共轭多孔碳材料，其特征在于，制备方法包括如下步骤，以多孔有机聚合物作为前驱体，在氮气保护下，于800-1000℃下碳化1-4h，冷却后得到多孔碳材料C-LNUs。


2.根据权利要求1所述的一种基于傅-克反应的π-共轭多孔碳材料，其特征在于，所述的多孔有机聚合物是以含π-共轭的有机单体为构筑基元，在催化剂的作用下，通过傅-克烷基化反应自聚或者与三聚氯氰共聚得到的多孔有机聚合物LNUs。


3.根据权利要求2所述的一种基于傅-克反应的π-共轭多孔碳材料，其特征在于，所述的多孔有机聚合物LNUs具有如下结构式：





4.根据权利要求3所述的一种基于傅-克反应的π-共轭多孔有机聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在路易斯酸催化剂存在的条件下，将含有苯环的有机化合物或其与三聚氯氰的混合物溶于有机溶剂中，在60-80℃下回流反应36-60小时；待反应结束后，冷却至室温，将反应生成的固体依次用丙酮，二氯甲烷和水在常温下洗涤，再分别用四氢呋喃，甲醇和三氯甲烷索式提取12-36小时；最后在80-100℃下真空干燥8-14小时，得到多孔有机聚合物LNUs。


5.根据权利要求4所述的一种基于傅-克反应的π-共轭多孔有机聚合物的制备方法，其特征在于，所述的含苯环的有机化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏立新，赵云波，闫卓君，布乃顺，张谦，姜雨倩，邹琳，郭昊，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21