[发明专利]一种无机-纤维素复合碳气凝胶及其制备方法

摘要

本发明公开了一种无机‑纤维素复合碳气凝胶及其制备方法。无机‑纤维素复合碳气凝胶是将改性的纤维素气凝胶在惰性气体保护下碳化，然后与含过渡金属的混合液通过水热合成法制得的。本发明的无机‑纤维素复合碳气凝胶不仅具有无毒、3D网络结构、高比表面积、丰富的孔隙率、反应位点多以及导电性好等特点；而且具有一定的力学强度，可应用在能源存储的电极材料、电催化剂、光催化剂、多相催化剂、吸附以及水处理等方面。

主权项

1.一种无机-纤维素复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)配制0.0001-10wt％改性纤维素纳米晶分散液并超声处理50-70min，得分散液；2)将步骤1)的分散液装入分子量为8000-14000的透析袋中，将所述透析袋置于叔丁醇中浸泡后放入叔丁醇中置换24-48h，并进行搅拌，直至剩余悬浮液体积为原体积的1/3时，收集剩余的悬浮液装入瓶中后进行冷冻干燥，得改性的纤维素气凝胶；3)将所述改性的纤维素气凝胶在惰性气体保护下加热至600-1100℃进行碳化2h，然后降温，得改性碳气凝胶；4)将改性碳气凝胶与氢氧化钾水溶液混合后在惰性气体保护下于600-900℃进行活化2h；5)将活化后的改性碳气凝胶置于盐酸水溶液中浸泡24-48h，然后用大量去离子水冲洗，得多孔碳气凝胶；6)将所述多孔碳气凝胶和含过渡金属的混合液混合，并超声处理30-60min；然后于160-200℃反应12-24h；反应结束后进行抽滤清洗并烘干，得无机-纤维素复合碳气凝胶。