[发明专利]基于聚苯胺纳米纤维的多孔碳的制备方法在审
| 申请号： | 201810960793.X | 申请日： | 2018-08-22 |
| 公开（公告）号： | CN109305667A | 公开（公告）日： | 2019-02-05 |
| 发明（设计）人： | 黎华章;邹伟平;韩杰;李亚男;范磊 | 申请（专利权）人： | 扬州升阳电子有限公司 |
| 主分类号： | C01B32/15 | 分类号： | C01B32/15;C01B32/05 |
| 代理公司： | 南京苏创专利代理事务所(普通合伙) 32273 | 代理人： | 王华 |
| 地址： | 225600 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 聚苯胺纳米纤维 多孔碳 改性聚苯胺 纳米纤维 去除 合成 纳米纤维材料 产物纯度 制备工艺 准确控制 聚苯胺 清洗 | ||
本发明公开了基于聚苯胺纳米纤维的多孔碳的制备方法，包括以下步骤：步骤1：制备聚苯胺(SiO2/PANI)纳米纤维；步骤2：改性聚苯胺(SiO2/PANI)纳米纤维；步骤3：改性聚苯胺(SiO2/PANI)纳米纤维材料合成；步骤4：合成聚苯胺纳米纤维的多孔碳；步骤5：去除S iO2球。本发明方法在制备的过程中多次清洗去除杂质，得到的产物纯度高，且制备工艺便于准确控制。
技术领域
本发明涉及基于聚苯胺纳米纤维的多孔碳的制备方法，属于纳米材料技术领域。
背景技术
多孔碳材料具有性质稳定、比表面积大、孔隙结构丰富以及突出的离子可及性等优点，吸引广大研究者的注意力，已被广泛用作储能材料如超级电容器等。然而，由于在高温下的碳化或活化，多孔碳内部和外部疏水性表面上存在较少的官能团而降低了它们的性能。经研究表明，可以通过在碳基质中掺杂氮等杂原子来改善多孔碳的疏水性质。含氮基团通常呈碱性，通过偶极-偶极、氢键和共价键增强碳材料表面的亲水作用。传统制备方法有些只是在材料的表面进行开孔，并未利用材料内部的活性，而有些碳纤维在炭化的过程中容易发生团聚，从而降低材料的活性位点。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种基于聚苯胺纳米纤维的多孔碳的制备方法，而我们的碳材料具有多级孔结构，内部和表面都有孔洞，同时我们还加入了植酸，引入P元素，使得我们的多孔炭化聚苯胺不仅可以增加材料的比表面积，还引入杂原子来增加材料的活性位点，增加离子传导能力。其具体技术方案如下：
基于聚苯胺纳米纤维的多孔碳的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：制备聚苯胺(SiO2/PANI) 纳米纤维
步骤1a：取植酸和去离子水混合，形成植酸水溶液，向植酸水溶液中加入苯胺单体和SiO2，超声使其混合均匀溶液呈透明状，得到混合溶液；
步骤1b：取过硫酸铵溶解在去离子水中，溶解均匀，得到硫酸铵溶液；
步骤1c：将步骤1a得到的混合溶液和步骤1b得到的硫酸铵溶液冷却，待均冷却到0-5oC时，将步骤1a得到的混合溶液和步骤1b得到的硫酸铵溶液混合反应，混合反应过程中，保持混合反应环境的温度不变，静置，直到反应完全，得到聚苯胺(SiO2/PANI) 纳米纤维产物；
步骤1d：将步骤1c得到的聚苯胺(SiO2/PANI) 纳米纤维产物用去离子水洗净杂质，离心弃上层清液，待杂质清洗完全后，分散在去离子水中，得到聚苯胺(SiO2/PANI)溶液，待用，该聚苯胺(SiO2/PANI)溶液含有SiO2；
步骤2：改性聚苯胺(SiO2/PANI) 纳米纤维
步骤2a：取部分步骤1d制得的聚苯胺(SiO2/PANI)溶液，向聚苯胺(SiO2/PANI)溶液中加入去离子水和氨水，用超声将其分散均匀，分散均匀后，采用离心的方式弃去上层清液，得到湿润的聚苯胺(SiO2/PANI)；
步骤2b：向步骤2a得到的湿润的聚苯胺(SiO2/PANI) 中加入去离子水，充分搅拌后，采用离心的方式弃去上层清液，得到湿润的聚苯胺(SiO2/PANI)；
步骤2c：重复步骤2b，直到将聚苯胺(SiO2/PANI)水洗干净；
步骤3：改性聚苯胺(SiO2/PANI) 纳米纤维材料合成
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