一种模板法结合发泡法合成多孔碳的方法及多孔碳技术

本发明专利技术提供了一种多孔碳的制备方法，属于多孔材料制备技术领域。所述的制备方法包括：将富碳树脂与水溶性盐模板、发泡剂、表面活性剂、固化剂按照设定比例混合搅拌得到均匀的混合溶液；将所述混合溶液倒入模具中发泡并固化，脱模后即得到有机前驱体泡沫；将所述有机前驱体泡沫在水中浸泡去除水溶性盐模板后烘干，得到多孔碳前驱体；然后在惰性气氛中进行加热碳化，可以获得孔隙率高达80％左右且分布均匀的多孔碳泡沫材料；所使用盐模板及发泡剂成本低、无毒害且来源广泛，通过调控模板及发泡剂含量可得到孔径可控的多孔碳泡沫，碳化后孔径基本分布在200‑500μm之间，制备工艺简单，周期短，温度低，适合于大规模生产，有较好的经济价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多孔材料制备，具体涉及一种模板法结合发泡法合成多孔碳的方法及多孔碳。

技术介绍

1、随着现代科学技术快速发展，对结构、功能材料提出了更新更高的要求。多孔碳材料由于其比表面积高、孔隙率高、可调控性好等优异特性被广泛研究和应用。碳泡沫由两部分组成，即孔隙和固体。而其孔隙结构与尺寸受到原料、制备方法、工艺条件等的影响。随着近年来对泡沫碳研究的不断深入以及对泡沫碳材料应用领域的不断扩展，泡沫碳材料的主要研究方向集中在价格低廉、容易获取并且环保的前驱体材料的选取和对前驱体进行改性、修饰，开发新的制备方法、优化现有的制备工艺等方面，达到改善泡沫碳内部的微观结构进而调整材料的热学、力学、电学等性能的目的；泡沫碳的应用领域也逐渐扩展到热交换器、航空航天、超级电容器和催化剂载体等领域。

2、目前在碳源前驱体的选择上面主要有酚醛树脂、聚氯乙烯(poiyvinyl chloride,pvc)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile,pan)以及中间相沥青等，制备工艺主要有模板法、发泡法、聚合物热解法、溶胶-凝胶法等。其中，酚醛树脂因具有含碳量高、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，所述富碳树脂为酚醛树脂、环氧树脂或有机硅树脂。

3.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，所述水溶性盐模板为NaCl，所述发泡剂为NaHCO3粉体，NaHCO3粉体加入前需进行研磨；加入固化剂采用粉体颗粒，固化剂粉体颗粒加入前需进行研磨，所述表面活性剂为吐温-80或司班-80。

4.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，所述富碳树脂、水溶性盐模板、发泡剂、表面...

【技术特征摘要】

1.一种模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，所述富碳树脂为酚醛树脂、环氧树脂或有机硅树脂。

3.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，所述水溶性盐模板为nacl，所述发泡剂为nahco3粉体，nahco3粉体加入前需进行研磨；加入固化剂采用粉体颗粒，固化剂粉体颗粒加入前需进行研磨，所述表面活性剂为吐温-80或司班-80。

4.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，所述富碳树脂、水溶性盐模板、发泡剂、表面活性剂、固化剂的质量比为10-20：1-20：1-3：1-5：0.5-5。

5.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法合成多孔碳的方法，其特征在于，固化时在加热条件下进行，采用真空干燥箱、鼓风干燥箱、水浴锅、油浴锅或加热台对前驱体溶液进行固化并发泡，固化温度为50-150℃，处理时间至少48h。

6.根据权利要求1所述的模板法结合发泡法...

【专利技术属性】
技术研发人员：史小红，杜琳怡，体旭彤，彭辉，李贺军，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：