[發明專利]一種基于自下而上分子組裝的納米炭片、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610494087.1
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN106115660B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 陸安慧;張魯華;李文翠
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15;C01B32/348;B01J20/20;B01D53/02;H01G11/36;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 溫福雪,李寶元

1.一種基于自下而上分子組裝的納米炭片的制備方法，其特征在于，所述的納米炭片為由有機相變儲熱材料、表面活性劑、酚、醛和有機胺組裝聚合得到圓形、梭形、菱形或帶狀的膠體聚合物片，經炭化活化得到多微孔納米炭片，片層單元的橫向尺寸為0.1-100μm，厚度為10-900nm；

所述的有機相變儲熱材料包括石蠟或硬脂酸，所述的表面活性劑為F127，所述的酚為間苯二酚，所述的醛為甲醛，所述的有機胺為1,6-己二胺；所述的納米炭片的制備過程如下：

①將熔化后的有機相變儲熱材料迅速加入到含有表面活性劑的水溶液中，在高于有機相變儲熱材料熔點溫度之上，劇烈攪拌，得到半透明白色乳液，其中，有機相變儲熱材料與表面活性劑的質量比1:10-1:1.5；

②將得到半透明白色乳液在低于有機相變儲熱材料熔點溫度之下靜置，得到白色膠體溶液；

③將酚、醛、水和有機胺按照比例依次加入白色膠體溶液中，水浴回流攪拌4-24h，產物經過濾、洗滌、干燥得到膠體聚合物片；其中，酚、醛、有機胺和表面活性劑的摩爾比為1:1-3:0.1-2:0.01-0.07，酚與水的質量比為1:200-1:3000；

④將膠體聚合物片置于炭化爐中，在惰性氣體保護條件下進行炭化，得到納米炭片；所述的炭化方法為用惰性氣體保護下，從室溫以1-3^oC/min升至400^oC，恒溫120 min進行有機相變儲熱材料的揮發；再以1-5^oC /min的升溫速率由400^oC升至炭化終溫 500-1200^oC，恒溫 60-240 min，炭化得到型態保持的納米炭片；

⑤將納米炭片與活化劑混合物置于炭化爐中，在惰性氣體保護條件下進行活化，得到多微孔納米炭片；所述的活化劑與納米炭片的質量比0.1:1-4:1；

所述的活化溫度為500-900^oC。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的活化劑包括KOH、K₂CO₃、KHCO₃、H₂O、CO₂和ZnCl₂。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟②所述的靜置，其溫度為10-70^oC，靜置時間為1-48h。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述的惰性氣體為氬氣或氮氣。