[发明专利]多孔碳材材料及其制作方法

权利要求书

1.一种多孔碳材材料的制作方法，包括：

使一表面活性剂与一碳源材料溶于一溶剂中，以形成一有机物模板前驱物溶液；

配制一硅酸盐水溶液；

将该有机物模板前驱物溶液倒入该硅酸盐水溶液中，以析出一中间产物，该中间产物包含该表面活性剂、该碳源材料与一氧化硅模板；

对该中间产物进行一加热制程，以使该中间产物碳化；以及

移除该氧化硅模板，以形成一多孔碳材材料。

2.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该溶剂为水、醇类、或前述的组合。

3.如权利要求2所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该溶剂为乙醇、或水和乙醇的组合。

4.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该硅酸盐水溶液的pH值为2～7。

5.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该硅酸盐水溶液的pH值小于2。

6.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该硅酸盐水溶液的pH值大于7。

7.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该溶剂为水，且该有机物模板前驱物溶液呈酸性，该硅酸盐水溶液呈碱性，将该有机物模板前驱物溶液倒入该硅酸盐水溶液中，以析出该中间产物的方法包括：

将酸性的该有机物模板前驱物溶液倒入碱性的该硅酸盐水溶液中，以形成一混合溶液；以及

将该混合溶液的pH值调成为10。

8.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中配制该硅酸盐水溶液的方法包括：

将一硅酸盐溶于水中，以形成该硅酸盐水溶液；

将该硅酸盐水溶液调整至一预反应的pH值；以及

使该硅酸盐水溶液达到一设定温度，该设定温度为1℃～99℃。

9.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该表面活性剂的材质为明胶、环氧乙烷环氧丙烷三嵌段共聚物、聚乙二醇、或前述的组合。

10.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该碳源材料的材质为酚醛树脂、经交联及非交联聚丙烯腈共聚物、磺化的交联聚苯乙烯共聚物、经改质的交联聚苯乙烯共聚物、交联的蔗糖、聚糠醇、聚氯乙烯、或前述的组合。

11.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中该加热制程包括在750℃～850℃下对该中间产物加热1小时～3小时。

12.如权利要求1所述的多孔碳材材料的制作方法，其中移除该氧化硅模板的步骤包括：

以一强酸溶液或强碱溶液移除该氧化硅模板。

13.一种多孔碳材材料，包括：

一多孔碳结构，具有多个大孔洞、多个中孔洞与多个微孔洞，其中各该大孔洞的孔径大于50纳米，各该中孔洞的孔径为2纳米～50纳米，各该微孔洞的孔径小于2纳米，该多孔碳结构的比表面积为700～3000平方米每克，以该多孔碳结构的比表面积为基准，所述大孔洞的比表面积的分布比例为10～35％，所述中孔洞的比表面积的分布比例为25～40％，所述微孔洞的比表面积的分布比例为30～60％。

14.如权利要求13所述的多孔碳材材料，其中该多孔碳结构的比表面积为1200～2500平方米每克。

15.如权利要求14所述的多孔碳材材料，其中以该多孔碳结构的比表面积为基准，所述大孔洞的比表面积的分布比例为15～29％，所述中孔洞的比表面积的分布比例为30～36％，所述微孔洞的比表面积的分布比例为37～54％。