[發明專利]一種多孔復合材料及碳材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310747810.9
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103723702A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 薛春峰;李曉紅;郝曉剛;郭崢嶸;徐婷婷
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C01B31/12
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

1.一種多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述方法是將苯酚類物質、弱酸強堿鹽、醛類物質、造孔劑與溶劑按摩爾比為：0.01－1300∶0.0001－100∶0.001－3000∶0.0001－28000∶1－270000進行反應，并和造孔劑協同組裝，經老化得到復合材料，碳化后得到多孔復合材料，除去弱酸強堿鹽成分后，得到多孔碳材料。

2.如權利要求1所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述制備方法是按下列步驟進行的：

（1）向融解的0.6mol苯酚類物質中加入含0.008mol弱酸強堿鹽的水溶液，攪拌均勻后再加入1.4mol的醛類物質，在70-75^oC攪拌1-4h，充分反應，得到溶液A；

（2）將0.0064mol的造孔劑溶解在7.6mol溶劑中，攪拌得到溶液B；

（3）將溶液A緩慢加入溶液B中，在10－50℃下，攪拌混合3-5h，得到反應溶膠；

（4）將反應溶膠轉移到培養皿中，待溶劑揮發完全后，將培養皿置于烘箱中進行老化，得到高分子復合材料；

（5）將高分子復合材料放入加熱爐，在氮氣或氬氣保護下，或者真空中碳化，得到多孔復合材料，再由水溶解，或是由含0.024mol鹽酸溶液去除弱酸強堿鹽后，得到比表面積為30-3000m²/g，孔容是0.1-3.0cm³/g的多孔碳材料。

3.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述苯酚類物質是對羥基苯丙酮、苯酚和間苯二酚中的一種，或者是它們的任意混合。

4.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述弱酸強堿鹽是碳酸鈉、磷酸鈉、苯酚鈉和四甲基溴化銨中的一種，或多種的任意混合物。

5.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述醛類物質是甲醛和三聚甲醛中的一種，或兩種的任意混合物。

6.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述造孔劑是聚環氧乙烯醚-聚環氧丙烯醚-聚環氧乙烯醚，十六烷基三甲基溴化銨，十二烷基苯磺酸鈉中的一種，或兩種的任意混合。

7.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述溶劑是咪唑、工業酒精和甲醇中的一種，或者是它們的任意混合物。

8.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述溶劑揮發的方法是在10－50℃空氣中放置揮發，或是在真空、惰性氣體保護、濕度恒定、常壓通風、鼓風一個或多個條件下揮發；揮發時間為0.1－240小時。

9.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述老化處理的溫度是50－180℃；老化時間是0.1－180小時；老化是在空氣、氮氣、或是氬氣中進行。

10.如權利要求1或2所述的多孔復合材料及碳材料的制備方法，其所述碳化是在惰性氣氛，或是真空中進行；溫度為180－1800℃；碳化時間為0.1－240小時；升溫速率為0.1－20℃/分鐘；后制得多孔復合材料。