一种硅藻土掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种硅藻土掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用，其以多羟基苯酚与甲醛混合，加入去离子水配制成反应液，再加入抗坏血酸、碳酸钠和羧化壳聚糖，混合，将上述混合物放置入超声波仪器中超声得到均相透明粘稠溶液，最后再加入硅藻土，搅拌均匀后倒入密封瓶中，保温40～60℃充分反应2～4天，制得湿凝胶，湿凝胶进行冷冻干燥后进行炭化制得，该碳气凝胶电化学性能理想，强度大，可以应用于海水淡化领域。

Diatomite doped carbon aerogel and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
一种硅藻土掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种硅藻土掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用，属于新能源材料

技术介绍
水是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的重要资源之一。由于淡水资源分布不均匀，许多国家存在淡水资源供给压力甚至面临淡水资源危机。近年来，伴随着人口的增长和社会的发展，人类对淡水的需求量开始增加，特别是进入21世纪以来，人类在农业、工业和生活用水等方面对淡水的需求量猛然增加。加上对水资源消耗量的增大和对水资源污染的严重，导致了全球性的淡水资源危机。全世界有100多个国家存在不同程度的缺水问题，而利用海水淡化技术，是处理海水淡化的有效手段之一。电容去离子(CapacitiveDeionization,CDI)，是一种基于双电层电容理论的水质淡化净化技术。其基本原理是在电极上施加低电压后，溶液中阳离子、阴离子或带电粒子在电场力和浓度梯度作用下分别向两极迁移，吸附于电极表面形成双电层，从而达到脱盐或净化的目的，具有能耗低,污染小,易操作等优点，有很大的开发前景，本申请人一直致力于适用于脱盐电极的材料的研发工作。申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：/n（1）多羟基苯酚与甲醛按照摩尔比为1:2混合，加入去离子水配制成质量分数为35～40%的反应液，再加入抗坏血酸、碳酸钠和羧化壳聚糖，混合均匀，所述抗坏血酸与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:5～20，所述碳酸钠与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:100～800，所述羧化壳聚糖的加入量为多羟基苯酚的2~15wt%；/n（2）将步骤（1）得到的混合物放置超声波仪器中超声0.2~1h得到均相透明粘稠溶液，加入所述多羟基苯酚2～20wt%的硅藻土，将反应液混合均匀后密封，保温40～60℃充分反应2～4天，制得湿凝胶；/n（3）将步骤（2）得到的...

【技术特征摘要】
1.一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
（1）多羟基苯酚与甲醛按照摩尔比为1:2混合，加入去离子水配制成质量分数为35～40%的反应液，再加入抗坏血酸、碳酸钠和羧化壳聚糖，混合均匀，所述抗坏血酸与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:5～20，所述碳酸钠与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:100～800，所述羧化壳聚糖的加入量为多羟基苯酚的2~15wt%；
（2）将步骤（1）得到的混合物放置超声波仪器中超声0.2~1h得到均相透明粘稠溶液，加入所述多羟基苯酚2～20wt%的硅藻土，将反应液混合均匀后密封，保温40～60℃充分反应2～4天，制得湿凝胶；
（3）将步骤（2）得到的湿凝胶置于冷冻干燥机中，先在-87℃预冻18~30h，然后开启真空泵进行抽真空干燥12~36h，得到干燥的凝胶；
（4）将步骤（3）得到的混合物在保护气氛围下，880～900℃炭化3～5h，再缓慢降至室温，即制得黑色的硅藻土掺杂的碳气凝胶。


2.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中多羟基苯酚为均苯三酚和间苯二酚的混合物，所述均苯三酚与间苯二酚的摩尔比为1:4~6。


3.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述抗坏血酸与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:10；所述碳酸钠与所述多羟...

【专利技术属性】
技术研发人员：许跃龙，刘展，任斌，翟作昭，王莎莎，刘振法，张利辉，
申请(专利权)人：河北省科学院能源研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13