[发明专利]一种微孔碳气凝胶及其制备方法

摘要

本发明涉及一种微孔碳气凝胶及其制备方法，其通过在有机湿凝胶制备一步加入LiNO₃、KNO₃和K₂SO₄组成的混合低共熔盐制备而得，并具备如下参数：比表面积850‑1350m²/g，孔径分布1‑2nm，孔容0.38‑0.43cm³/g，常温常压下CO₂的吸附量为3.2‑3.8mmol/g，本发明制备的微孔碳气凝胶比表面积高，孔径分布范围窄，孔容积大，对二氧化碳的吸附能力较强。本发明的制备方法步骤简单，操作方便，生产成本低，工艺时间段，对环境友好。

主权项

1.一种微孔碳气凝胶的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤一：有机湿凝胶制备将多羟基苯与甲醛按照摩尔比为1:2混合，加入去离子水配制成质量分数为35~45%的反应液，再加入LiNO3、KNO3和K2SO4组成的混合低共熔盐，低共熔盐的加入量为多羟基苯与甲醛总质量的13~25%，将反应液混合均匀后密封，保温40‑60℃充分反应2‑4天，制得间苯二酚‑间苯三酚‑甲醛有机湿凝胶，所述多羟基苯为间苯三酚和间苯二酚的混合物；步骤二：冷冻干燥将步骤一制备的有机湿凝胶直接放入冷冻干燥箱中，于‑70~‑80℃干燥一天，得到有机气凝胶；步骤三：高温炭化将步骤二得到的有机气凝胶在抽真空条件下炭化，在炭化过程中以10~30mL/min的速率不断通入保护气，先从室温以1.3~1.7 ℃/min的速率升温至280~320℃，然后以1.8~2.2℃/min速率升温到900±10℃后保持2~4个小时，再缓慢降至室温，即制得黑色的碳气凝胶；步骤四：酸洗用盐酸溶液浸泡，超声清洗，每次半小时，清洗三次；所得到的微孔碳气凝胶具备如下参数：比表面积850‑1350 m2/g，孔径分布 1‑2nm，孔容 0.38‑0.43 cm3/g，常温常压下CO2的吸附量为3.2‑3.8mmol/g。