[发明专利]一种导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料

权利要求书

1.一种导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备固化酚醛树脂：将水溶性酚醛树脂加入至无水乙醇溶液中，制备浓度为16~17g/L的溶液，加入相当于酚醛树脂质量分数7~10wt%的固化剂后得到混合物，将所述混合物在室温下搅拌20~40min后，先放置于60~80℃的温度下固化1~3h，再放置于140~160℃的温度下固化14~18h后，得到固化酚醛树脂；

（2）制备酚醛树脂基多孔炭：将步骤（1）得到的固化酚醛树脂放置于惰性气体氛围中的管式炉中，将所述管式炉的温度从室温逐渐升温至850~950℃中的任意预设温度，控制升温速率为5~10℃/min，并在所述预设温度下炭化1~5h，得到酚醛树脂基多孔炭；

（3）制备导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料：将步骤（2）得到的酚醛树脂基多孔炭加入至30~60mL丙酮溶液中，再加入表面活性剂超声分散后得到混合溶液，所述表面活性剂为溴化十六烷基三甲基铵、聚乙烯吡咯烷酮、甜菜碱、四丁基溴化铵中的任意一种，将导电聚合物单体在丙酮溶液中超声分散得到体积分数为5～15%的导电聚合物单体丙酮溶液，在常温下，将10~30mL的所述导电聚合物单体丙酮溶液以4~6s/滴的滴加速度滴加至所述混合溶液中，滴加完毕后转移到微波水热反应器中在150～220℃的温度下反应1～5h，经离心、洗涤、干燥后，得到导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料。

2.根据权利要求1所述的导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，步骤（2）得到的酚醛树脂基多孔炭和表面活性剂的质量比为1~3：0.05~0.6，酚醛树脂基多孔炭在丙酮溶液中的浓度为0.016~0.1g/mL。

3.根据权利要求2所述的导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，所述酚醛树脂基多孔炭、所述导电聚合物单体、所述表面活性剂的配方比例为1~3g:0.5 ~4.5mL:0.05~0.6g。

4.根据权利要求3所述的导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）制备固化酚醛树脂：将5g可溶性酚醛树脂加入至300mL无水乙醇溶液中，加入相当于酚醛树脂质量分数8wt%的固化剂后得到混合物，将所述混合物在室温下搅拌30min后，先放置于70℃的温度下固化2h，再放置于150℃的温度下固化16h后，得到固化酚醛树脂；

（2）制备酚醛树脂基多孔炭：将步骤（1）得到的酚醛树脂微球放置于惰性气氛围中的管式炉中，将所述管式炉的温度从室温逐渐升温至900℃，控制升温速率为5~10℃/min，并在所述预设温度下炭化3h，得到酚醛树脂基多孔炭；

（3）制备导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料：将2g步骤（2）得到的酚醛树脂基多孔炭加入至45mL丙酮溶液中，再加入0.32g表面活性剂超声分散后得到混合溶液，将2.5mL导电聚合物单体在25mL丙酮溶液中超声分散得到体积分数为10%的导电聚合物单体丙酮溶液，在常温下，将20mL的所述导电聚合物单体丙酮溶液以5s/滴的滴加速度滴加至所述混合溶液中，滴加完毕后转移到微波水热反应器中在185℃的温度下微波水热反应3h，经离心、洗涤、干燥后，得到导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料。

5.根据权利要求1所述的导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，所述导电聚合物单体为苯胺、吡咯、多巴胺中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，所述固化剂为六亚甲基四胺、三聚氰胺中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的导电有机聚合物包裹酚醛树脂基多孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，所述水溶性酚醛树脂为掺杂硅的酚醛树脂、掺杂间苯二酚的酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。