[发明专利]分级多孔碳材料电容型脱盐电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种分级多孔碳材料电容型脱盐电极材料的制备方法。该方法选用水为溶剂合成金属有机框架，在合成过程中引入表面活性剂为模板改变金属有机框架独有的微孔结构，得到均匀混合溶液；一定温度下洗去多余的活性组分得到分级多孔结构金属有机框架复合物。这种复合物具有与纯的金属有机框架化合物晶体相类似的几何外形，经过高温煅烧、盐酸溶液反应除去其内部金属，即可得到高含氮量的分级多孔碳材料；将复合材料、乙炔黑及聚四氟乙烯乳液混合均匀后涂覆在石墨纸上，烘干即制得电容型脱盐电极。本发明操作简单、条件易控，可大批量合成，所得的电极具有高含氮量、高比表面和良好导电性、润湿性，在电容型脱盐方面拥有潜在应用前景。

主权项

一种分级多孔碳材料电容型脱盐电极材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：a. 将2‑甲基咪唑溶于去离子水溶液中配制成浓度为2 wt%~4 wt%的溶液，并调节该溶液的pH值为9~11，混合均匀后得到溶液A；b. 将六水合硝酸锌与表面活性剂按质量比为1:1~1:3的比例溶于去离子水中配制成硝酸锌的浓度为1 wt%~2 wt%的溶液，混合均匀后得到溶液B；c. 在搅拌速率为350rpm/min~500rpm/min下，将步骤b所得溶液B滴加到步骤a所得反溶液A中，搅拌反应10~24 h后，通过离心、洗涤、干燥，得到前驱体，即多孔金属有机框架ZIF‑8；所述的溶液A和溶液B的体积比为1:1~1:2；d. 将步骤c所得多孔金属有机框架ZIF‑8，在惰性气氛中碳化后加入2 mol盐酸溶液反应除去金属氧化物，充分洗涤干燥后，得到分级多孔碳材料；e. 将步骤d所得分级多孔碳材料、乙炔黑及聚四氟乙烯乳液按照质量比为80：10：10~90：5：5的比例搅拌混合均匀后涂覆到导电基底石墨纸上，随后在100~120℃ 烘干；最终制得分级多孔碳材料电容型脱盐电极材料。