[發明專利]一種以嵌段聚合物為模板制備孔徑均勻的碳材料的方法

在審

• 申請號: 201711389256.6
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108083252A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 盧德力;任濟夫;張小杰;常賓;林靜靜;劉玥冉;韓生
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C01B32/184;C01B32/194
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

1.一種以嵌段聚合物為模板制備孔徑均勻的碳材料的方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)將嵌段聚合物水溶液與氧化石墨烯水分散液混合，得到聚合物混合的氧化石墨烯分散液；

2)將步驟1)得到的聚合物混合的氧化石墨烯分散液置于水熱釜中進行水熱反應，制備得到模板摻雜的還原氧化石墨烯氣凝膠；

3)將步驟2)得到的模板摻雜的還原氧化石墨烯氣凝膠在真空條件下脫水干燥，得到孔徑均勻的石墨烯復合凝膠；

4)將步驟2)得到的模板摻雜的還原氧化石墨烯氣凝膠冷凍干燥，得到疏松多孔的石墨烯氣凝膠；

5)將步驟4)得到的疏松多孔的石墨烯氣凝膠壓片后得到致密的石墨烯片；

6)將步驟3)所得的石墨烯復合凝膠與步驟5)所得的石墨烯片在惰性氣氛保護下，進行熱處理，犧牲聚合物模板，得到孔徑均勻的碳材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)中，嵌段聚合物為ABA型，ABC型的兩親聚合物，其分子量在4000-10000之間；聚合物溶液濃度為0.2-10mg/ml。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中，嵌段聚合物為P123，F127或SBS中任一種。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)中，氧化石墨烯與嵌段聚合物的質量比為1:10～5:1。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟2)中，水熱反應的溫度為160-220℃，水熱反應的時間為8-24h。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3)中，干燥溫度為60～90℃。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟4)中，冷凍干燥溫度為-80～-50℃。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟6)中，熱處理溫度為450～1030℃，熱處理時間為2～6小時。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，制備得到的碳材料的孔徑在1～10mm之間。