[发明专利]一种碳气凝胶及其制备方法

摘要

本发明涉及一种碳气凝胶，比表面积700‑820m2/g，孔径分布5.94～12.22nm，孔容0.6～1.1cm3/g，比电容94～125F，还涉及上述碳气凝胶的制备方法，包括有机湿凝胶制备：（2）溶剂置换：（3）常压干燥：（4）高温炭化。本发明以间苯二酚或间苯二酚、间苯三酚的混合物以及甲醛为原料，加入抗坏血酸，采用溶胶‑凝胶法制备有机湿凝胶；本发明在原料中引入抗坏血酸（VC）,制备VC‑碳气凝胶,由于抗坏血酸属于内酯在反应过程中随着反应溶液pH值的变化能够释放小分子气体，从而对凝胶生成过程中的比表面、孔径和孔容起到了很大的影响，因而能够达到提高反应速度,增大比表面积,增大孔径和孔容的同时增强导电性能的效果。

主权项

1.一种碳气凝胶，其特征在于，其具备如下参数：比表面积700‑820m2/g，孔径分布5.94～12.22nm，孔容0.6～1.1cm3/g，比电容94～125F，其由以下步骤制备：(1)有机湿凝胶制备：多羟基苯与甲醛按照物质的量之比为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，所述抗坏血酸与所述多羟基苯的摩尔比为1: 5～800，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；所述多羟基苯选自间苯二酚与间苯三酚的混合物或间苯二酚；（2）溶剂置换：将步骤（1）制备的湿凝胶浸泡于有机溶液中进行溶剂置换，每隔24小时更换一次有机溶剂，期间更换3～5次；（3）常压干燥：在常温常压下，待有机溶剂自然挥发完全后，即制得干燥的有机气凝胶；（4）高温炭化：将步骤（3）制备的干燥的有机气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880～920℃后保持3～5个小时，再缓慢降至室温，即制得黑色的碳气凝胶。