[发明专利]一种纳米多孔碳气凝胶及其制备方法

摘要

本发明提供一种纳米多孔碳气凝胶及其制备方法，包括如下步骤：有机湿凝胶制备；溶剂替换；常压干燥；高温碳化。所述上述方法制得的纳米多孔碳气凝胶具备的参数为：孔径分布1nm-2nm，比表面积850m2/g-900m2/g，孔隙率81％-89％，密度280mg/cm3-325mg/cm3，电阻率0.045Ω·mm-0.06Ω·mm。本发明的有益效果是通过本发明所提供的制备纳米多孔碳气凝胶的方法，具有比表面积高，孔隙率高，密度低，电阻率低，可广泛应用于超级电容器电极、催化剂及催化剂载体、气体吸附等领域，有很好的市场前景，其制备过程简单、方便、易操作，生产周期短，设备要求低，环境友好。

主权项

一种纳米多孔碳气凝胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)有机湿凝胶制备：将反应物间苯二酚与甲醛，以摩尔比为1/2的比例混合，再加入去离子水作溶剂，配成质量百分数为30％‑33％的反应液，以摩尔浓度为0.05mol/L的碳酸钠溶液为催化剂，搅拌均匀后，密封，置入烘箱中，分别在30℃时处理1天，50℃时处理1天，90℃时处理3天，最后制得间苯二酚‑甲醛湿凝胶；2)溶剂替换：将步骤1)制备的间苯二酚‑甲醛湿凝胶浸泡在丙酮中进行溶剂替换，期间每隔24小时更换一次丙酮，替换2次‑5次，待丙酮自然挥发完全之后，即制得间苯二酚‑甲醛有机气凝胶；3)常压干燥：在常温常压下进行干燥，让丙酮自然挥发干净后，即制得干燥的间苯二酚‑甲醛有机气凝胶；4)高温碳化：在常温下，将步骤3)制备的干燥的间苯二酚‑甲醛有机气凝胶装入石英管，放置在高温炉中，先向炉中通入30‑50分钟氮气，在炭化的整个过程中以速率为20ml/min‑60ml/min的速度不断地通入惰性保护气，升温到1045‑1055℃后恒温4‑6个小时，再缓慢降温至常温，即制得黑色的纳米多孔碳气凝胶。