一种生物小分子基碳气凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种生物小分子基碳气凝胶及其制备方法和应用。本发明专利技术合成工艺简单，成本低廉，以生物小分子为主要原料，无需额外的模板剂或腐蚀剂，可一步碳化得到具有空心结构的碳气凝胶，过程绿色环保。所得碳气凝胶具有诸多优势，如高比表面积（可达590 m<supgt;2</supgt;/g）；通过简单调节反应条件，即可对中空结构的尺寸进行调控（管壁可由16 nm调节到177 nm；中空管的直径可由100 nm调节到473 nm）；独特的一维碳管内填充类石墨烯碳纳米片的结构赋予了其丰富的功能性以及更为广阔的应用前景。该碳气凝胶在负载金属后应用于HER催化时表现出了优异的电催化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气凝胶材料制备，具体涉及一种生物小分子基碳气凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

1、燃烧化石燃料释放的能量仍然是今天所需的主要能源，但化石燃料的燃烧造成了环境污染，并且人们不可避免地会面临化石燃料枯竭的问题。利用可再生能源实现电能和化学能的相互转换被认为是缓解化石燃料危机的可行方法。而电能和化学能之间的转换需要大量的能量，因此，设计具有高活性、选择性和稳定性的催化剂至关重要。

2、近几十年来，具有大孔、不同组成和可控结构的纳米结构电催化剂得到了广泛研究，其中，碳材料因其非凡的导电性和优异的机械和化学性能而广泛应用于电催化领域。碳气凝胶是一种由溶胶凝胶法所制备的，具有三维网络结构的多孔碳材料，由小间隙孔互连的纳米尺寸颗粒组成。中空碳纳米材料是一种具有中空结构的碳材料，中空结构的特征在于，在外壁包围下具有一定空隙空间的立体结构，此外，这类结构还具有内部空腔大小可变、外壳厚度及组分可调、空腔内部可包裹其它材料的特点。独特的构造赋予了中空碳材料诸多特性，如质量密度低、比表面积大、孔隙率高、表面渗透性好等。这些特性让该类材料在燃料电池、超级本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物小分子基碳气凝胶的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述生物小分子选自腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶中的任意一种或多种，所述酚源选自间苯二酚、间苯三酚、邻氨基苯酚、间氨基苯酚、对氨基苯酚中的任意一种或多种，所述醛源选自甲醛、六亚甲基四胺、乙醛酸中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述生物小分子、酚源、醛源的摩尔比为0.5：0.88：3 ~ 1：0.88：3。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述加热静置反应的温度为70~120...

【技术特征摘要】

1.一种生物小分子基碳气凝胶的制备方法，其特征在于：按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述生物小分子选自腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶中的任意一种或多种，所述酚源选自间苯二酚、间苯三酚、邻氨基苯酚、间氨基苯酚、对氨基苯酚中的任意一种或多种，所述醛源选自甲醛、六亚甲基四胺、乙醛酸中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述生物小分子、酚源、醛源的摩尔比为0.5：0.88：3 ~ 1：0.88：3。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述加热静置反应的温度为70~120℃，时间为6~72 h。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宝冰，刘千一，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：