[发明专利]一种以空心介孔硅球为模板制备分级多孔碳的方法

摘要

本发明公开了一种以空心介孔硅球为模板制备分级多孔碳的方法，所制备的分级多孔碳可用作超级电容器的电极材料。该方法具体是以空心介孔硅球为模板，以酚醛树脂为碳源，利用纳米浇铸的方法将酚醛树脂乙醇溶液浸渍到空心介孔硅球的介孔孔道中，然后通过将酚醛树脂初步固化、深固化、碳化和脱除模板等工艺制备了具有大孔、介孔、微孔的分级多孔碳。通过改变空心介孔硅球的粒径、壁厚和调节酚醛树脂的量可以实现分级多孔碳的形貌、粒径大小、壁厚等参数的调控。该制备方法所用原料价格低廉、制备工艺简单，而且制备出的分级多孔碳具有较高的比表面积和孔容量可用作超级电容器的电极材料。

主权项

一种以空心介孔硅球为模板制备分级多孔碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）首先，将0.1～0.2g十六烷基三甲基溴化铵加入到60～100ml水和乙醇的混合溶剂中(乙醇和水的体积比为0.44‑0.59)，搅拌均匀后将0.5‑2ml正硅酸乙酯和0.5‑2ml氨水相继加入其中，并继续搅拌6～10小时后得到空心介孔硅球；（2）利用纳米浇铸的方法将酚醛树脂的乙醇溶液浸渍到所述空心介孔硅球的介孔孔道中形成空心介孔硅球/酚醛树脂的复合物；（3）将所述空心介孔硅球/酚醛树脂的复合物放在80～160℃的烘箱中初步固化形成交联的网络结构，然后置于管式炉在氮气保护下600～950℃煅烧2～5小时得到空心介孔硅球/碳的复合物；（4）最后用质量浓度为2～10%的氢氟酸脱除所述空心介孔硅球/碳的复合物中的空心介孔硅球后得到分散均匀的分级多孔碳。