[发明专利]一种孔径可调控的介孔碳的制备方法

摘要

本发明涉及一种孔径可调控的介孔碳的制备方法，属于碳材料制备工艺领域。该方法利用紫外光固化技术制备介孔碳前驱体，无机粒子为模板剂，碳化，模板物去除得到介孔碳材料，制备的介孔碳材料比表面积高，通过对模板选择可以调控介孔材料孔径，孔径在5‑50 nm之间。该制备工艺快速，简单，可批量生产。本发明制备的介孔碳可广泛应用于超级电容器、电容型脱盐、锂离子电池、钠离子电池等领域。

主权项

一种孔径可调控的介孔碳的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将固含量为25‑40wt％的无机纳米粒子与表面改性剂以表面改性剂/无机粒子＝0.1～0.3的摩尔比例混合，超声分散1‑3h得到改性的无机纳米粒子溶液；将预聚物、稀释剂分散在改性的无机纳米粒子溶液中超声3h，得到均匀的分散液，加入阳离子型固化剂，占1‑2wt％，涂覆在铝箔上，放于通风橱中至溶剂完全挥发，在紫外固化机上固化后得到透明薄膜，即为介孔碳前驱体；将上述的介孔碳前驱体置于管式炉，在氮气气氛下煅烧碳化，碳化后复合物用3‑6mol/L的NaOH溶液或HCl溶液刻蚀无机粒子模板，过滤，充分洗涤滤饼干燥得介孔碳材料；所述的无机纳米粒子为纳米氧化硅、纳米氧化铁、纳米氧化锌中的一种；所述的无机纳米粒子粒径在5‑50nm之间；所述的表面改性剂为3‑缩水甘油丙基三甲氧基硅烷、3‑(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3‑(丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷中的一种或几种组合；所述的预聚物为双酚A环氧丙烯酸酯、双酚A型液体环氧树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种；稀释剂为己二醇二丙烯酸酯,1,4‑丁二醇二缩水甘油醚的一种或几种；预聚物与稀释剂的质量比例为预聚物/稀释剂＝1.2‑3。