[发明专利]介孔碳与石墨烯复合材料的制备方法

摘要

介孔碳与石墨烯复合材料的制备方法，它属于复合材料的制备领域。本发明要解决现有介孔碳与石墨烯复合材料制备方法存在的孔尺寸不易控制、生产成本高、反应所需设备复杂、反应条件苛刻、产量低、难以工业化生产等技术问题。本发明的方法如下：一、将氧化石墨溶于溶剂中，加入表面活性剂混合均匀；二、制备介孔碳前躯体；三、制备复合材料前驱体；四、预碳化；五、热处理；即得到介孔碳与石墨烯复合材料。本发明制备的介孔碳与石墨烯复合材料的形貌均一，孔尺寸可控，孔尺寸为2～50nm，比表面积较大且应用范围广。本发明制备的介孔碳与石墨烯复合材料工艺简单、成本低、产量高、所需设备简单、孔尺寸可控，易于实现工业化生产。

主权项

介孔碳与石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于介孔碳与石墨烯复合材料的制备方法是由下述步骤完成的：一、将氧化石墨加入溶剂A中，再加入表面活性剂C，然后使用超声法或者加热搅拌法混合均匀得到混合物，其中所述的溶剂A为水、乙醇及乙二醇中的一种或其中几种的混合，氧化石墨与溶剂的质量比为1∶100～2000，所述表面活性剂C与氧化石墨的质量比为1～675∶15；二、将表面活性剂D溶于溶剂B中，再加入羟基化合物与醛基化合物，羟基化合物与醛基化合物的质量比为1∶4～5，然后在60℃～80℃、搅拌速度为300r/min～1000r/min条件下反应30min～24h，得到介孔碳前驱体，所述溶剂B为水、乙醇及乙二醇中的一种或其中几种的混合，表面活性剂与溶剂B的质量比为1∶10～80，羟基化合物与醛基化合物的总质量与溶剂的质量比为1∶6～50；三、将步骤一的混合物与步骤二制得的介孔碳前驱体按1∶10～15的质量比混合，然后采用超声法和/或热搅拌法混合均匀后，再采用水热法或微波法制得复合材料前躯体；四、在温度为240℃～400℃、惰性气体气氛保护下，将步骤三获得的复合材料前躯体预碳化30min～4h；五、以2℃/min～20℃/min的升温速度由室温升至600℃～1000℃，然后在600℃～1000℃、惰性气体气氛条件下经预碳化处理后的复合材料前躯体进行热处理，热处理时间为30min～8h，其中所述惰性气体气氛流量为100mL/min～1200mL/min；即得到介孔碳与石墨烯复合材料。