【技术实现步骤摘要】
一种碳气凝胶的碳活化工艺
本专利技术属于碳材料制备
,更具体地,涉及一种碳气凝胶的碳活化工艺。
技术介绍
碳气凝胶是轻质的纳米多孔材料,具有高比表面积、高孔隙率、高电导率、纳米结构可控等特点,因而获得广泛的应用。由于高比表面积的特点,碳气凝胶具有强的吸附性能,在吸附领域和催化领域具有广泛的应用前景。由于高比表面积、高电导率、纳米结构可控等特点,碳气凝胶是储能器件尤其是超级电容器的理想电极材料。在通过有机物制备碳气凝胶的过程中,首先是利用酚类化合物与醛类化合物在催化剂的作用下制得有机气凝胶,然后有机气凝胶经过高温碳化制得碳气凝胶,再利用二氧化碳对制得的有机气凝胶进行活化,调节碳气凝胶的孔道结构。然而,现有的制备工艺都是以活化处理为最终步骤。在碳气凝胶的表面仍有含氧官能团的存在,导致碳气凝胶的性能劣化。因此,期待进一步去除碳气凝胶表面的含氧官能团以提高碳气凝胶的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳气凝胶的碳活化工艺,在形成碳气凝胶之后对其进行第二次碳化处理,以去除含氧官能 ...
【技术保护点】
1.一种碳气凝胶的碳活化工艺,其特征在于,包括以下步骤:/n在惰性气氛中对有机气凝胶进行第一碳化处理,形成有机碳材料;/n采用反应气体对所述有机碳材料进行活化处理,形成碳气凝胶前驱体;以及/n在惰性气氛中对所述碳气凝胶前驱体进行第二碳化处理,以去除所述碳气凝胶前驱体中的含氧官能团,形成碳气凝胶。/n
【技术特征摘要】
1.一种碳气凝胶的碳活化工艺,其特征在于,包括以下步骤:
在惰性气氛中对有机气凝胶进行第一碳化处理,形成有机碳材料;
采用反应气体对所述有机碳材料进行活化处理,形成碳气凝胶前驱体;以及
在惰性气氛中对所述碳气凝胶前驱体进行第二碳化处理,以去除所述碳气凝胶前驱体中的含氧官能团,形成碳气凝胶。
2.根据权利要求1所述的碳活化工艺,其特征在于,所述有机气凝胶的制备包括:
将酚类化合物、醛类化合物和催化剂溶解于反应溶剂中,通过酚类化合物和醛类化合物的聚合反应形成有机气凝胶。
3.根据权利要求2所述的碳活化工艺,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;
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所述的碳活化工艺,其特征在于,所述第一碳化处理包括:
以一定气体流速通入惰性气体,形成所述惰性气氛;
在所述惰性气氛及一定温度下,对所述有机气凝胶进行碳化处理,形成所述有机碳材料;以及
通过执行第一升/降温程序,控制温度。
5.根据权利要求4所述的碳活化工艺,其特征在于,所述气体流速为20ml/min~120ml/min;
所述第一升/降温程序包括:
以20℃/min速率升至200℃;在200℃下恒温60min;以10℃/min升温速率升至1050...
【专利技术属性】
技术研发人员:李佳媛,王鹤,邢艳彬,崔健,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
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