碳气凝胶的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113816358A(43)申请公布日2021.12.21(21)申请号202111192453.5(22)申请日2021.10.13(71)申请人天津晨祥丰凯新材料科技有限公司地址300385天津市滨海新区西青经济技术开发区赛达工业园天源道9号D1厂房(72)发明人胡儒柱沈军(74)专利代理机构北京成创同维知识产权代理有限公司11449代理人蔡纯张靖琳(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)C25B3/07(2021.01)C25B3/20(2021.01)B01J13/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称碳气凝胶的制备方法(57)摘要公开了一种碳气凝胶的制备方法，其采用电化学方法电解处理包括间苯二酚和甲醛的原料混合液，持续通电一定时间即可保障间苯二酚与甲醛充分发生溶胶‑凝胶反应，获得碳气凝胶前体，并将干燥获得的碳干凝胶进行热解即可获得目标碳气凝胶。本发明的碳气凝胶的制备方法的溶胶‑凝胶反应的反应时间短，缩短了获得碳气凝胶前体的反应时间，提高了生产效率，为碳气凝胶的产业化应用提供了便利。CN113816358ACN113816358A权利要求书1/2页1.一种碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：电解原料混合液，获得碳气凝胶前体；通过有机溶剂置换所述碳气凝胶前体，并干燥获得碳干凝胶；热解所述碳干凝胶，并将热解获得的炭化料洗涤至中性，获得碳气凝胶，其中，所述原料混合液中包括间苯二酚和甲醛。2.根据权利要求1所述碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述电解原料混合液的步骤还包括：使用电解池电解所述原料混合液，所述电解池的电极为惰性电极。3.根据权利要求2所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述惰性电极为铂、金或石墨材料。4.根据权利要求1所述碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述电解原料混合液的步骤中，反应条件为常温常压，电解电流的强度为1～50毫安。5.根据权利要求4所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述电解原料混合液的步骤中，电解电流的强度为20～30毫安。6.根据权利要求4或5所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，在所述电解原料混合液的步骤中，采用恒定电流或者恒定电压下的电流提供所述电解电流。7.根据权利要求6所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，在所述电解原料混合液的步骤中，采用稳压恒流源提供所述电解电流。8.根据权利要求1所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述原料混合液的反应物固含量为10％～60％。9.根据权利要求6所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述原料混合液的反应物固含量为10％～30％。10.根据权利要求8或9所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，采用去离子水来调节所述原料混合液的反应物固含量。11.根据权利要求1所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述原料混合液的间苯二酚与甲醛的摩尔比为0.5～1∶4。12.根据权利要求11所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述原料混合液的间苯二酚与甲醛的摩尔比为0.5～1∶2。13.根据权利要求1所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述干燥获得碳干凝胶的步骤中，干燥条件为常压干燥。14.根据权利要求1所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为无水醇类溶剂或无水酮类溶剂。15.根据权利要求1所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述热解所述碳干凝胶的步骤中，热解环境为惰性气体环境。16.根据权利要求15所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述惰性气体包括氮气和氦气中的至少一种。17.根据权利要求1所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述热解所述碳干凝胶的步骤中的热解温度为700～1000℃。18.根据权利要求17所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述热解所述碳干凝胶2CN113816358A权利要求书2/2页的步骤中的热解温度为800～900℃。19.根据权利要求1所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述热解所述碳干凝胶的步骤包括：根据第一升温速率升温至第一温度，并保持第一时间；在保持第一时间后，根据第二升温速率升温至第二温度，并保持第二时间，其中，所述第一温度小于第二温度，所述第二温度对应热解温度。20.根据权利要求19所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述第一升温速率为1～10℃/分钟，所述第二升温速率为1～10℃/分钟，所述第一温度为300～500℃，所述第二温度为700～1000℃，所述第一时间为0.5～2小时，所述第二时间为0.5～5小时。21.根据权利要求2所述的碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述电解池为密闭结构，且材料为绝缘材料。3CN113816358A说明书1/4页碳气凝胶的制备方法技术