[发明专利]一种高比表面积介孔碳材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将苯酚和甲醛在碱性溶液中溶解搅拌，待调节为中性溶液后在真空环境下除水，得到酚醛树脂混合溶液；

步骤2，将表面活性剂溶于所述酚醛树脂混合溶液中，并加入有机溶剂混合均匀，而后在室温下蒸发后进行热聚合并烘干，得到热解前驱体；

步骤3，将所述热解前驱体在惰性气体下以1～10℃/min的升温速率升温至700～900℃进行焙烧碳化，并保温1h～3h，得到作为氧还原催化剂并具有高比表面积的介孔碳材料，

其中，所述表面活性剂为F127，所述有机溶剂为正癸烷。

2.根据权利要求1所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述步骤1中，甲醛为37％的甲醛溶液，且苯酚和甲醛的摩尔质量比小于1:1。

3.根据权利要求1所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述步骤1包括如下子步骤：

步骤1-1，将苯酚在45℃的条件下溶解，加入氢氧化钠和去离子水，搅拌10min，得到混合溶液；

步骤1-2，在所述混合溶液中加入37％的甲醛溶液，在60℃的条件下搅拌1h，得到浅绿色液体，冷却到室温，用1mol/L的HCL溶液将所述浅绿色液体的PH值调为7，得到所述中性溶液；

步骤1-3，将所述中性溶液在80～100℃的真空条件下蒸发除去水分，得到酚醛树脂，而后加入99.5％的乙醇溶液，得到20％的所述酚醛树脂乙醇溶液。

4.根据权利要求3所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述步骤1-3中，真空除水是在90℃的真空条件下蒸发除去水分，且所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，不需要再进行热固化。

5.根据权利要求1所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述步骤2中，酚醛树脂混合溶液为20％的酚醛树脂乙醇溶液。

6.根据权利要求1所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述步骤2中，热聚合时的温度为80～100℃，烘干时间为18h～24h。

7.根据权利要求1所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述步骤3中，焙烧碳化以5℃/min的升温速率升温至700℃，并保温3h。

8.根据权利要求1所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法，其特征在于：

其中，所述步骤3中，介孔碳材料的比表面积为1004.67m²/g，孔径尺寸为5nm。

9.一种高比表面积介孔碳材料，其特征在于，由权利要求1～8中所述的高比表面积介孔碳材料的制备方法制备得到。

10.一种如权利要求9所述的高比表面积介孔碳材料在燃料电池的阴极氧气还原反应中的应用。