[发明专利]以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶及其制备方法

权利要求书

1.以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

S1，按照重量组分计，称取酶解木质素60～80份，苯酚20～40份，氢氧化钠3～5份，水300～500份，混合均匀得到混合溶液，使所述混合溶液恒温回流，回流停止后，冷却至室温，然后向所述混合溶液中加入乙醚，并调节混合溶液的pH值，离心分离，干燥，研磨，得到改性后的酚化酶解木质素；

S2，称取一定质量的步骤S1制得的酚化酶解木质素、氯化锌和苯酚，量取一定体积的糠醛，然后将所述酚化酶解木质素、氯化锌和苯酚依次加入到糠醛中，得到溶胶，调节所述溶胶的pH值，搅拌均匀后将所述溶胶放入反应釜中发生聚合反应，所述聚合反应结束后冷却，然后干燥，得到有机碳气凝胶前驱体；

S3，在N2保护下，使所述有机碳气凝胶前驱体在管式炉中发生碳化，所述碳化结束后得到碳气凝胶。

2.如权利要求1所述的以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶的制备方法，其特征在于,步骤S1中，按照重量组分计，称取酶解木质素60份，苯酚20份，氢氧化钠3份，水300份。

3.如权利要求1所述的以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶的制备方法，其特征在于,步骤S1中，按照重量组分计，称取酶解木质素70份，苯酚30份，氢氧化钠4份，水400份。

4.如权利要求1所述的以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶的制备方法，其特征在于,步骤S1中，按照重量组分计，称取酶解木质素80份，苯酚40份，氢氧化钠5份，水500份。

5.如权利要求1所述的以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶的制备方法，其特征在于,步骤S1中，所述恒温回流的温度为70～90℃，时间为1～2h，所述调节混合溶液的pH值的方式为边搅拌边向混合溶液内滴加盐酸直至混合溶液的pH值为2～3，所述干燥的方式为在室温下真空干燥。

6.如权利要求1所述的以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶的制备方法，其特征在于,步骤S2中，所述酚化酶解木质素与苯酚的摩尔比为0.1～0.3，所述酚化酶解木质素和苯酚的总量与糠醛的摩尔比为0.33～1，所述氯化锌的加入量为3～6份(重量组分)，所述调节溶胶的pH值的方式为向溶胶中加入质量分数为50％的NaOH溶液至溶胶的pH值为8～12，所述聚合反应的反应温度为160℃，反应时间为6～10h，所述干燥的方式为在温度为80～110℃的真空干燥箱中干燥。

7.如权利要求1所述的以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶的制备方法，其特征在于,步骤S3中，所述N2的流速为20～40ml/min，所述管式炉的升温速率为2～5℃/min,所述碳化的温度为800～950℃，所述碳化的时间为1～2h。

8.以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶，其特征在于，所述碳气凝胶由权利要求1至7任一项所述的制备方法制得。

9.权利要求8所述的以木质素/苯酚/糠醛为前驱体的碳气凝胶在吸附材料、催化剂载体、超级电容器或电极材料上的应用。