炭气凝胶及其制备方法技术

本申请公开了大孔尺寸的炭气凝胶及其制备方法。该方法包括：将酚类化合物、醛类化合物和催化剂溶解于反应溶剂中，形成前驱体溶液；将前驱体溶液与修饰剂混合以形成混合液；混合液放入恒温箱中进行聚合，使得酚类化合物与醛类化合物发生聚合反应，形成聚合产物；以及在惰性气体保护下进行高温锻烧去除修饰剂，以获得有机碳材料；以及在二氧化碳环境中对有机碳材料进行活化，得到大孔炭气凝胶材料，其中，所述修饰剂为包含微球的混合物。该方法采用包含微球的修饰剂形成骨架，并且可以克服炭气凝胶高温骨架坍塌的缺陷，从而获得大孔尺寸的炭气凝胶。

【技术实现步骤摘要】
炭气凝胶及其制备方法
本专利技术属于碳材料领域，更具体地，涉及炭气凝胶及其制备方法。
技术介绍
炭气凝胶是一种由碳纳米颗粒相互连接而成的多孔碳素材料，具有极低的密度，丰富的孔隙结构以及较高的比表面积。由于其导热率低、电导率高、微孔结构可控、纯度高的优点，加之良好的耐酸碱特性，使得其在电化学储能、土壤修复、去离子净化水处理、气体吸附、生物医药、化工等多个领域得到了广泛的应用，被誉为二十一世纪最有应用前景的材料之一。根据国际纯粹与应用化学联合会定义(IUPAC)，多孔材料按孔径大小可分为微孔材料(孔径小于2nm)、介孔材料(孔径介于2nm～50nm之间)和大孔材料(孔径大于50nm)。大孔材料以其相对密度低、比强度高、比表面积大、吸附性强、空隙率大、重量轻等诸多优点，受到了人们的广泛关注与研究。现有的炭气凝胶制备方法大多以获得中孔和微孔尺寸的炭气凝胶为主，对大孔的炭气凝胶研究鲜有报道。期待进一步提供大孔尺寸(即孔径大于50nm)的炭气凝胶及其制备方法，以便满足诸多应用领域的相应需求。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种炭气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：/n将酚类化合物、醛类化合物和催化剂溶解于反应溶剂中，形成前驱体溶液；/n将前驱体溶液与修饰剂混合以形成混合液；/n对混合液进行加热，使得酚类化合物与醛类化合物发生聚合反应，形成聚合产物；/n在惰性气体保护下进行高温锻烧去除修饰剂，以获得有机碳材料；/n在二氧化碳环境中对有机碳材料进行活化，得到炭气凝胶材料，/n其中，所述修饰剂为包含微球的混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种炭气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
将酚类化合物、醛类化合物和催化剂溶解于反应溶剂中，形成前驱体溶液；
将前驱体溶液与修饰剂混合以形成混合液；
对混合液进行加热，使得酚类化合物与醛类化合物发生聚合反应，形成聚合产物；
在惰性气体保护下进行高温锻烧去除修饰剂，以获得有机碳材料；
在二氧化碳环境中对有机碳材料进行活化，得到炭气凝胶材料，
其中，所述修饰剂为包含微球的混合物。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酚类化合物包括选自苯酚及其同系物、苯二酚同素异形体及其同系物、苯三酚同素异形体及其同系物中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醛类化合物包括选自甲醛、多聚甲醛、糠醛、乙醛及其同系物、衍生物中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为选自酸性催化剂和碱性催化剂的任一种。


5.根据权利要求4所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢艳彬，陈隽，苑津珲，李佳媛，龚伟志，赵凯，
申请(专利权)人：天津晨祥丰凯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12