[发明专利]一种柔性多孔碳材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备柔性多孔碳材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)以柔性生物质材料为基底，其上负载聚合物单体，进行聚合反应，得复合材料；

2)将复合材料置于300℃～1200℃的温度下，进行碳化处理，即得柔性多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柔性生物质材料选自棉、麻、丝、毛及其制品中一种或多种；

优选地，所述柔性生物质材料与所述柔性生物质材料负载的聚合物单体的质量比为1：0.01～0.40。

3.根据权利要求1-2所述的方法，其特征在于，还包括所述柔性生物质材料进行预处理，具体为去杂质处理，和/或干燥处理；所述干燥处理的温度为40℃～100℃。

4.根据权利要求1-3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中所述聚合物单体聚合反应的产物为导电聚合物；

优选地，所述单体选自吡咯、噻吩、苯胺及乙撑二氧噻吩等中一种或多种。

5.根据权利要求1-3所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述聚合物单体聚合反应的产物为多孔聚合物；

优选地，所述多孔聚合物选自超交联聚合物、固有微孔聚合物、共轭微孔聚合物及共价有机骨架聚合物；

更优选地，所述单体选自三咔唑苯、三噻吩基苯、2,2,7’,7’-四(2-噻吩基)-9’9’-螺双芴等中一种或多种。

6.根据权利要求1-5所述的方法，其特征在于，所述负载方式为浸泡、涂刷或滴加。

7.根据权利要求1-6所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述聚合反应具体为：在20℃～100℃的条件下，聚合反应3～48h；

更优选地，所述聚合反应具体为：加入催化剂，在20℃～100℃的条件下聚合反应3～60h；去除催化剂；所述加入催化剂的方式为浸泡、涂抹或滴加；

更优选地，所述聚合反应的温度为25℃～80℃；所述聚合反应的时间为12～48h。

8.根据权利要求1-7所述的方法，其特征在于，步骤2)所述碳化处理在惰性气体(氮气或氩气)中进行；或/和碳化处理的时间为0.5～6h；或/和碳化处理的温度为300℃～1000℃

优选地，所述碳化处理的时间为2～6h；或/和所述碳化处理的温度为700℃～1000℃。

9.一种利用权利要求1-8任意一项所述方法制备而成的柔性多孔碳材料；

优选地，所述柔性多孔碳材料的比表面积为100～2000m²/g，孔径为0.2nm～200nm，孔容为0.10～1.0cm³/g；

更优选地，所述柔性多孔碳材料含有杂原子官能团，其中所述官能团含氧、含氮或含硫一种或多种。

10.权利要求9所述的柔性多孔碳材料在超级电容器以及气体吸附和分离的应用；

优选地，所述柔性多孔碳材料在锂离子电池、太阳能电池、电子器件、传感器、电磁屏蔽及高温隔热防护的应用；

更优选地，所述柔性多孔碳材料在超级电容器的电极及二氧化碳吸附材料的应用。