[发明专利]一种聚苯乙烯基层次孔炭材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚苯乙烯基层次孔炭材料的制备方法，包括以下操作步骤：

(1)将线形聚苯乙烯置于无水四氯化碳中，室温搅拌待其完全溶解，得到聚苯乙烯溶液；

(2)将无水三氯化铝置于反应容器中，并加入无水四氯化碳，回流溶解，将步骤(1)所得聚苯乙烯溶液匀速地加入到三氯化铝溶液体系中，磁力搅拌下加热回流进行Friedel-Crafts反应；

(3)加入乙醇水溶液终止Friedel-Crafts反应并发生水解反应，过滤得到固体产物，然后经洗涤、过滤和干燥后，得到前驱体产物——层次孔聚苯乙烯材料；

(4)将步骤(3)所得层次孔聚苯乙烯材料置于炭化炉中，在惰性气体气氛下加热炭化，即得聚苯乙烯基层次孔炭材料；

所述线形聚苯乙烯∶无水三氯化铝∶无水四氯化碳∶乙醇水溶液的用量配比为0.2～10g∶3～24g∶200～400ml∶100～200ml；

步骤(2)中所述Friedel-Crafts反应的条件为30～75℃反应2h～72h；

步骤(4)所述惰性气体气氛为400ml/min流速的氮气气氛；所述炭化条件为以2～10℃/min的升温速率到300～900℃，炭化1～3h。

2.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯基层次孔炭材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述回流溶解是在30～75℃回流溶解40分钟。

3.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯基层次孔炭材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述反应容器为带有回流装置的容量为250～500ml的反应釜；所述回流装置带有装载无水氯化钙的干燥管。

4.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯基层次孔炭材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述乙醇水溶液为乙醇和水按4∶1的体积比混合而成；所述过滤条件为室温减压抽滤；所述洗涤条件为：用由乙醇和稀盐酸按3∶1的体积比混合而成的溶液洗涤2次，用由乙醇和水按3∶1的体积比混合而成的溶液洗涤一次，所述乙醇为体积百分比95％的乙醇，所述稀盐酸为体积百分比5％的盐酸；所述干燥条件为105～110℃下烘干12h。

5.一种聚苯乙烯基层次孔炭材料，就是通过权利要求1～4任一项所述的制备方法制备而成。

6.权利要求5所述的聚苯乙烯基层次孔炭材料在电化学电容器用电极材料中的应用。