[发明专利]一种孔隙可调节的多孔活性碳电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种孔隙可调节的多孔活性碳电极材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将丙烯酸盐溶于水形成丙烯酸盐溶液，之后加入氢氧化钠将溶液pH调节至中性，随后加入淀粉、胶黏剂和引发剂进行接枝共聚反应，形成淀粉丙烯酸聚合物，干燥，得到淀粉丙烯酸基高吸水树脂；

步骤2，将淀粉丙烯酸基高吸水树脂放入阳离子染料溶液中进行吸水润胀，达到吸附平衡后，冷冻干燥，得到含有染料的高吸水树脂基气凝胶；

阳离子染料溶液为亚甲基蓝溶液、孔雀石绿溶液、龙胆紫溶液中的任意一种或者多种；阳离子染料溶液的浓度为1mg/L～600mg/L；

步骤3，将高吸水树脂基气凝胶与碱金属化合物混合并研磨，得到混合物，将混合物置于管式炉中进行炭化活化，采用去离子水洗涤至pH为中性，干燥，得到多孔活性碳材料；

碱金属化合物为氢氧化钾、氢氧化钠、氯化钙、氯化锌中的任意一种或者两种；高吸水树脂基气凝胶与碱金属化合物的质量比为1：1；研磨时间为10min～30min；

炭化活化过程：在氮气氛围下，氮气的流量为40-80mL/min，以2-20℃/min的速率升温至800～1200℃，保温30～300min，随后以1-10℃/min的降温速率冷却至室温；

步骤4，将多孔活性碳材料与导电剂、粘接剂混合并研磨成泥浆状，将该泥浆均匀涂覆于集流体上并烘干，得到多孔活性碳电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种孔隙可调节的多孔活性碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，丙烯酸盐溶液的质量分数为30％～60％；丙烯酸盐溶液、淀粉、胶黏剂和引发剂的质量比为2～6：1～3：1～4：0.002～0.045；反应温度为10℃～80℃，反应时间为1～24h。

3.根据权利要求2所述的一种孔隙可调节的多孔活性碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，丙烯酸盐为丙烯酸钠或者丙烯酸钾；胶黏剂为聚乙二醇；引发剂为K₂S₂O₈。

4.根据权利要求1所述的一种孔隙可调节的多孔活性碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，多孔活性碳材料、导电剂、粘接剂的质量比为80～90：5～15：5～15。

5.根据权利要求4所述的一种孔隙可调节的多孔活性碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，导电剂为导电炭黑、黑磷、石墨烯中的任意一种；粘接剂为聚四氟乙烯分散液、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇中的任意一种；集流体为泡沫镍、泡沫铜、铂片中的任意一种。