一种可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，包括如下步骤：S1、将酚醛预聚物分散于溶剂中制取酚醛预聚物浆液；S2、向制备的酚醛预聚物浆液中添加氧化石墨烯，混匀，制备碳前驱体喷涂液；S3、将制备的碳前驱体喷涂液喷涂到平面纤维载体上，获得碳前驱体载体复合物；S4、热处理该碳前驱体载体复合物，得到三维空心多孔碳。本发明专利技术选用平面纤维材料作为反应场所，无需其他模板辅助，以氧化石墨烯作为碳前驱体的关键组分，结合超声分散和雾化喷涂的可连续操作技术优势，将碳前驱体复合在载体表面与内部，经热处理后，制备出三维空心多孔碳，仅通过调整碳前驱体中关键组分含量，即可对三维纹状大孔碳骨架上复合的碳壳进行形貌调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维空心多孔碳，尤其涉及一种可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法。

技术介绍

1、从零维富勒烯、一维碳纳米管到二维石墨烯等纳米碳材料的发展历程，可以看出碳材料在维度上的拓展与深化。科技快速迭代要求能源、催化、生物医学等领域提供高效、稳定且功能多样化的材料作为支撑，在立体空间中将零维碳的稳定性、一维碳的导电导热性、二维碳的高比表面积等性能优势组合起来构筑出的三维多孔碳，表现出结构多样、可控性强、稳定性好，能够提供高能量密度、高催化效率及生物相容性等价值，具有更重要的研究意义和应用前景。三维空心多孔碳的构筑，其内部空腔支持多样化应用需求，各级孔道共存使得活性位点丰富，易于掺杂改性，因此这种形貌特征能显著提升物质交换和传输的速率，有效缓解储能过程中产生的应变松弛，成为先进能源转换和存储的理想平台。

2、制备三维空心多孔碳最常见的合成路径是基于模板的硬模板、软模板及自模板路径，常用的模板有sio2、ps、pmma等球形颗粒模板，kcl、mno、mgo等立方晶体模板，ni、co等金属颗粒模板，及mofs多面体模板等。借助不同类型的碳前驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，所述酚醛预聚物为分子量为400~600的热固性酚醛树脂前体，溶剂为乙醇、水中的一种或两种的混合物，酚醛预聚物浆液的质量浓度为5~30wt%。

3.如权利要求1所述的可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，所用氧化石墨烯的片层直径为10~50μm，所述氧化石墨烯在酚醛预聚物浆液中的固含量为0.1~10.0mg/mL。

4.如权利要求1所述的可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，...

【技术特征摘要】

1.一种可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，所述酚醛预聚物为分子量为400~600的热固性酚醛树脂前体，溶剂为乙醇、水中的一种或两种的混合物，酚醛预聚物浆液的质量浓度为5~30wt%。

3.如权利要求1所述的可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，所用氧化石墨烯的片层直径为10~50μm，所述氧化石墨烯在酚醛预聚物浆液中的固含量为0.1~10.0mg/ml。

4.如权利要求1所述的可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，将氧化石墨烯添加到酚醛预聚物浆液中后还包括超声处理的步骤，其中超声处理的参数为超声波发射频率为20~25khz，超声功率为300~500w，超声时间为5~15min。

5.如权利要求1所述的可调碳壳形貌复合三维纹状大孔碳的制备方法，其特征在于，所述平面纤维载体为具有微观三维形貌并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇实，吴启超，嵇杰，
申请(专利权)人：扬州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：