一种多孔炭基高分子刷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及炭材料与高分子复合材料领域，公开了一种多孔炭基高分子刷及其制备方法和应用，首先，制备氮掺杂的炭材料；然后进行高温煅烧，将氮原子去除得到具备缺陷的炭材料；最后以具备缺陷的炭材料作为大分子骨架，在其表面进行自由基聚合接枝高分子，得到多孔炭基高分子刷。本发明专利技术通过掺氮/脱氮造缺陷法可以在各式炭材料中制造缺陷，获得大量接枝位点后，直接通过自由基聚合可以接枝不同种类的高分子，制备方法具备普适性。本发明专利技术制得的高分子刷通过C

【技术实现步骤摘要】
一种多孔炭基高分子刷及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及炭材料与高分子复合材料领域，尤其涉及一种制备多孔炭基高分子刷的方法和应用。

技术介绍

[0002]炭材料及其功能复合材料具有高比表面积、良好的导电率、可调控的纳米复合结构和孔结构等优点，已广泛应用于能源储存与转换、吸附分离和生物医药等领域。然而，目前炭材料及其功能复合材料的骨架化学组分较为单一、材料表面功能化不足、孔道结构缺乏层次化的构建，已严重制约其在上述领域性能的进一步提升。
[0003]在过去的几十年里，聚合物分子刷的研究有了很大的进展。聚合物分子刷在很多领域都大有前途，包括表面涂覆、生物医药、传感元件、催化剂等都有它的身影。聚合物分子刷可以赋予材料表面多种目标性能。在炭材料表面引发有机单体聚合，已经成为一种强大和多功能的表面功能化方法。用于产生聚合物刷的共价聚合的活性特征允许在分子水平上定制表面化学。当两个部件需要紧紧贴合，但同时有需要无摩擦相互运来维持正常工作，这种情况下常常会利用高分子刷材料。此外，高分子刷还常常被用在一些重要的表面来防止微粒、化学品、蛋白质以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔炭基高分子刷的制备方法，其特征在于，首先，制备氮掺杂的炭材料；然后进行高温煅烧，将氮原子去除得到具备缺陷的炭材料；最后以具备缺陷的炭材料作为大分子骨架，在其表面进行自由基聚合接枝高分子，得到多孔炭基高分子刷。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的高分子包括聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚4
‑
乙烯基吡啶、聚丙烯酸中的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的炭材料包括活性炭、炭球、导电炭黑和碳纳米管中的一种或两种以上。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮掺杂的炭材料的制备：通过研磨将三聚氰胺和炭材料物理混合均匀，再在惰性气体保护下高温煅烧，得到氮掺杂的炭材料。5.根据权利要求1或2或3或4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将三聚氰胺和炭材料按照质量比(1～4)：(4～1)研磨混合，在碳化炉中，惰性气体保护下，以2～5℃每分钟的速率升温至700
±
100℃，保温时间为2
±
1h，再以2～5℃每分钟的速率升温至1150
±
150℃，保温时间为1～3h，得到具备缺陷的炭材料；(2)将步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丁财，王泽林，刘绍鸿，唐友臣，卢焰，符若文，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：