[发明专利]一种具有介孔/微孔分级结构的多孔碳电流变液材料

权利要求书

1.一种具有介孔/微孔分级结构的多孔碳电流变液材料，其分散相为硅溶胶辅助淀粉碳化生成的具有介孔/微孔分级结构的多孔碳颗粒，连续相为甲基硅油，其主要特征是分散相采用碳化的膨胀淀粉/氧化硅前驱体得到，其介孔平均孔径为4.6nm且具有平均为1.1nm-1.5nm的微孔结构。

2.如权利要求1所述一种具有介孔/微孔分级结构的多孔碳电流变液材料，其特征在于制备过程使用硅溶胶作为介孔辅助模板并且使用5M的NaOH溶液去除。

3.如权利要求1所述一种具有介孔/微孔分级结构的多孔碳电流变液材料，其特征在于膨胀淀粉/氧化硅前驱体是将玉米淀粉加入去离子水和硅溶胶混合溶液后，在100℃恒温反应得到，其中玉米淀粉与去离子水质量比为1∶2。

4.如权利要求1所述一种具有介孔/微孔分级结构的多孔碳电流变液材料，其特征在于碳化催化剂对甲基苯磺酸与膨胀淀粉/氧化硅质量比为1∶80，碳化处理温度在500-700℃之间。

5.如权利要求1所述一种具有介孔/微孔分级结构的多孔碳电流变液材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)在20g去离子水中加入适量硅溶胶，并用5％的H₂SO₄调节PH值为2-3；将10g土豆淀粉加入其中，待分散完全后在100℃恒温反应4h；反应完成后得到半透明凝胶状产物，将其置于5℃下冷藏3d；将冷藏后产物用无水乙醇50ml浸泡洗涤2h，再于真空干燥箱内60℃下真空干燥8h，即得到白色的膨胀淀粉/氧化硅颗粒；

(2)称取60mg对甲基苯磺酸溶于50ml无水乙醇中，加入5g膨胀淀粉/氧化硅颗粒，搅拌反应12h，将乙醇蒸发得到白色的疏松粉体，该粉体置于真空干燥箱内于60℃下真空干燥6h；

(3)将已催化处理的膨胀淀粉/氧化硅颗粒置于陶瓷瓷舟中，在流量为100ml/min的氮气气氛下于管式炉中煅烧3h，即制得黑色的多孔碳/氧化硅材料；

(4)将多孔碳/氧化硅颗粒浸泡入5M的NaOH溶液中，超声处理2h，过滤并用大量去离子水洗涤至滤液为中性，然后置于真空干燥箱内于60℃下真空干燥12h，即得到具有介孔/微孔分级结构的多孔碳颗粒；

(5)将粉末状的具有介孔/微孔分级结构的多孔碳颗粒与甲基硅油按照颗粒/硅油质量比为1∶9混合，在玛瑙研钵中研磨均匀，即制得具有介孔/微孔分级结构的多孔碳电流变液。