[发明专利]一种硅藻土掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

（1）多羟基苯酚与甲醛按照摩尔比为1:2混合，加入去离子水配制成质量分数为35～40%的反应液，再加入抗坏血酸、碳酸钠和羧化壳聚糖，混合均匀，所述抗坏血酸与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:5～20，所述碳酸钠与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:100～800，所述羧化壳聚糖的加入量为多羟基苯酚的2~15wt%；

（2）将步骤（1）得到的混合物放置超声波仪器中超声0.2~1h得到均相透明粘稠溶液，加入所述多羟基苯酚2～20wt%的硅藻土，将反应液混合均匀后密封，保温40～60℃充分反应2～4天，制得湿凝胶；

（3）将步骤（2）得到的湿凝胶置于冷冻干燥机中，先在-87℃预冻18~30h，然后开启真空泵进行抽真空干燥12~36h，得到干燥的凝胶；

（4）将步骤（3）得到的混合物在保护气氛围下，880～900℃炭化3～5h，再缓慢降至室温，即制得黑色的硅藻土掺杂的碳气凝胶；

所述步骤（1）中多羟基苯酚为均苯三酚和间苯二酚的混合物，所述均苯三酚与间苯二酚的摩尔比为1:4~6。

2.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述抗坏血酸与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:10；所述碳酸钠与所述多羟基苯酚的摩尔比为1:500。

3.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述羧化壳聚糖的加入量为多羟基苯酚的10wt%。

4.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中所述硅藻土的加入量为多羟基苯酚的2~10wt%。

5.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，超声波的功率为20~100kw。

6.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）具体为：将步骤（3）制备的干燥的凝胶在抽真空条件下炭化，在炭化过程中以15～40mL/min的速率不断通入惰性保护气，先从室温以1.2～1.8℃/min的速率升温至280～320℃，然后以2～2.2℃/min速率升温到880～900℃后保持3～5个小时，再缓慢降至室温，即制得黑色的硅藻土掺杂的碳气凝胶。

7.根据权利要求1所述的一种硅藻土掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中保护气选自氮气或氩气。

8.一种硅藻土掺杂碳气凝胶，其特征在于由权利要求1~7任一项所述的制备方法制备得到。

9.一种如权利要求8所述的硅藻土掺杂碳气凝胶在海水淡化领域的应用。