[发明专利]一种高比表面积碳气凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种高比表面积碳气凝胶，其特征在于，由高温水热法制得溶胶后，依次经凝胶、老化、干燥、高温碳化得到，其比表面积为1100～1600 m²/g。

2.一种高比表面积碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）以酚类单体和醛类单体为反应底物，甲醇溶液为溶剂，碳酸钠为催化剂，在加热水浴回流下反应一定时间，再加入环六次甲基四胺溶液，搅拌均匀后放入热水中凝胶老化，得到醇凝胶；

2）将醇凝胶进行超临界干燥，得到酚醛树脂气凝胶；

3）将酚醛树脂气凝胶在惰性气体保护下进行碳化，得到权利要求1所述碳气凝胶。

3.根据权利要求2所述高比表面积碳气凝胶的制备方法，其特征在于，

所述酚类单体与醛类单体的摩尔比为1：0.5～5；

酚类单体与甲醇的摩尔比为1：5～27；

酚类单体与碳酸钠的摩尔比为300～1000：1；

甲醇溶液中甲醇的体积分数为60(v/v)％～92(v/v)％。

4.根据权利要求2所述高比表面积碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中酚类单体与环六次甲基四胺的摩尔比为(1～20)：1。

5.根据权利要求2所述高比表面积碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述酚类单体为间苯二酚、对苯二酚和间苯三酚中的一种或几种；所述醛类单体为甲醛溶液、糠醛溶液和固体多聚甲醛中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述高比表面积碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中水浴温度为75～90 ℃，反应时间为60～120 min。

7.根据权利要求2所述高比表面积碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中水浴温度为75～80 ℃，反应时间为60～90 min。

8.根据权利要求2所述高比表面积碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中醇凝胶老化温度为45～70 ℃，老化时间为24-72 h。

9.一种高比表面积碳气凝胶的应用，其特征在于，采用权利要求1所述碳气凝胶用于空气净化、催化剂载体、电极材料以及污水处理。

10.根据权利要求9所述高比表面积碳气凝胶的应用，其特征在于，将所述碳气凝胶作为负极活性材料，与少量导电剂、粘结剂匀浆作为电极材料。