[发明专利]炭气凝胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种炭气凝胶的制备方法，属于炭气凝胶的技术领域。该方法过程包括：以煤沥青、石油沥青、中间相沥青、石油焦、针状焦和沥青焦其中的一种为前驱体制备的两亲性炭材料，以所制的其中一种两亲性炭材料溶解分散在乙二胺中，将该溶液与丙酮混合，进行两亲性炭材料的交联球形化，持续搅拌后离心，得到固体湿凝胶；将湿凝胶常压干燥，得到气凝胶；气凝胶在N2或Ar气氛中炭化，得到炭颗粒粒径为30~150nm的炭气凝胶。本发明具有如下优点，原料为两亲性炭材料，其中用于制备两亲性炭材料的前驱体来源广泛，成本低；干燥过程使用常压干燥，节省设备成本；炭气凝胶制备周期短。

主权项

一种炭气凝胶的制备方法，所述的炭气凝胶的炭颗粒粒径为30~150nm，比表面积在300~360 m2/g，其特征在于包括以下过程：1）以煤沥青、石油沥青、中间相沥青、石油焦、针状焦和沥青焦其中的一种为前驱体制备两亲性炭材料；以其中的一种两亲性炭材料，按照每毫升乙二胺含0.02~0.1g两亲性炭材料的比例将两者混合，以200~500r/min的搅拌速率搅拌0.5~1h小时得两亲性炭材料溶液；2）将步骤1）制得的两亲性炭材料溶液与丙酮按体积比为1：（4~6）加入丙酮中，持续搅拌后离心，得到固体湿凝胶；将固体湿凝胶与丙酮按照0.01~0.15g/ml比例重新混合持续搅拌8~10h，经离心，再重复将固体湿凝胶与丙酮混合搅拌离心，如此进行两次至三次，得到湿凝胶；3） 将步骤2）制得的湿凝胶在温度40~60 oC下常压干燥，得到气凝胶；4）将步骤3）制得的气凝胶在N2或Ar气氛下以1~5 oC/min的升温速率升至500~800 oC，炭化时间1~2h，之后自然降温冷却，得到炭颗粒粒径为30~150nm的炭气凝胶。