一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料及其制备方法。该方法以乳液凝胶作为模板，首先将聚丙烯腈溶解在氯化锌或硫氰化钠的盐溶液中，再将水溶性单体、引发剂、交联剂、乳化剂加入到此溶液中并使其均匀分散，然后加入油相乳化制备成乳液。将该乳液放于一定温度下，使连续相中的水溶性单体聚合，制备成乳液凝胶，再将该凝胶放于去离子水中浸泡，除去连续相中的盐，冷冻干燥，制得聚丙烯腈多孔材料，再经环化、碳化制得多孔材料。该方法制备工艺简单、原料廉价，制备条件温和，且制得的聚丙烯腈/碳多孔材料具有密度小、孔隙率高、比表面积大、内部孔洞连通性好等优点，在催化剂载体、油水分离等领域有潜在的应用前景。
【专利说明】
一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于多孔材料领域，具体涉及一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料及其制备方法。
技术背景
[0002]具有低密度、高比表面积、内部连通性好的聚合物/碳多孔复合材料在能量存储、催化剂载体、电化学、航空航天、海洋除污等众多特殊领域有广泛的应用，因而成为近年来科研工作者的研究热点之一。根据多孔材料内部孔洞的性质可分为闭孔型多孔材料和开孔型多孔材料。闭孔型多孔材料内部的孔洞被基体材料分离而彼此相互独立，不具有连通性；而开孔型多孔材料内部的孔洞则彼此相互连通。开孔型多孔材料由于其内部孔洞的连通性，不仅可以方便传质，而且具有良好的吸声隔热效果，因而近年来成为人们研究的热点。
[0003]多孔材料的制备方法有多种，如添加致孔剂腐蚀造孔法、溶液凝胶法、热致相分离法、无机凝胶模板法、乳液模板法等(ChemSusChem，2014 , 7，670-689; Energy andBuildings, 2012, 54，320-336)。以无机二氧化硅(S12)气凝胶为模板，利用化学气相沉积法(CVD)，在二氧化硅气凝胶表面沉积制备一层或几层石墨烯，然后用氢氟酸将基体二氧化硅刻蚀并进行退火处理，从而制备出超轻、超高比强度的多孔碳材料(AdvancedMaterials, 2015, 27, 5943-5949)。将聚丙稀腈、无机二氧化娃通过静电纺丝技术分别制备出纤维膜，然后将纤维膜溶解在水和叔丁醇的混合溶液中同时加入双官能团的苯并恶嗪均化，使聚丙烯腈纤维和二氧化硅纤维均匀分散，冷冻干燥除去水和叔丁醇，再在一定条件下使之前溶解的双官能团苯并恶嗪对聚丙烯腈纤维进行交联、同时对聚丙烯腈纤维进行环化处理，制备出具有良好导电性、优异油水分离性能的超轻多孔碳材料(NatureCommunicat1ns, 2014, 5，5802-5811)。上述多孔材料的制备过程相对比较繁琐、复杂、耗时，且成本相对较高，因而限制了大规模生产和实际应用。
[0004]利用乳液模板法制备多孔材料具有过程简单、效率高、成本低等
优点，而且孔的大小及性质可以通过调节不同参数灵活改变，因而一直受到人们的关注。聚丙烯腈是一种带有强极性侧基的聚合物，侧链强极性的氰基赋予其独特的结构和性能，使其在环化后能形成稳定的梯形结构，此外聚丙烯腈在高温热解时的碳收率较高(50?55%)因而通常作为制备高性能碳纤维的前驱体。故能通过乳液模板法以聚丙烯腈作为基体材料制备出基于聚丙烯腈的多孔材料，然后将其环化、碳化即可制备出性能优良的多孔碳材料。
[0005]能够溶解聚丙烯腈的溶液主要有两类:有机溶剂和部分无机盐溶液。对于有机溶剂来说，主要是N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等强极性有机溶剂能够较好地溶解聚丙烯腈，但是此类溶剂能与水互溶，且通过冷冻干燥等常规方法较难除去，因而难以利用乳液模板法来进行制备;对于无机盐溶液来说，主要是高浓度的ZnCl2、NaSCN盐溶液能够较好地溶解聚丙烯腈，此类盐溶液在溶解聚丙烯腈后虽然能够与部分有机溶剂(如环己烷)在一定条件下形成水包油型乳液，但由于盐浓度太高，导致其连续相的凝固点过低，冷冻干燥难以除去。针对此问题，我们独创性地在溶有聚丙烯腈的连续相(水相)中引入一定量的水溶性单体、交联剂、引发剂，在一定条件下引发单体聚合并交联制备成乳液凝胶。将该乳液凝胶放于一定去离子水中充分浸泡，当凝胶中的盐被完全泡除后冷冻干燥，除去连续相中的水和分散相中的有机溶剂，即得聚丙烯腈多孔材料。再将该聚丙烯腈多孔材料进行环化、碳化处理，即得全碳多孔材料。利用乳液模板法制备多孔材料虽有很多先例，但利用盐溶液溶解聚丙烯腈制备出水包油的乳液，并利用乳液凝胶法除去连续相中的盐来降低连续相的凝固点以方便冷冻干燥的方法还没有报道。
【发明内容】
[0006]本发明的首要目的在于针对现有多孔材料制备方法的缺点与不足，提供一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该多孔材料具有比开孔性、表面积大，密度小，疏水性好等优点，在油水分离、催化剂载体、电化学等方面有潜在应用价值。
[0007]本发明目的和内容还在于提供一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，该方法工艺简单、制备条件温和，成本设备要求较低，易于规模化生产，具有良好的应用前景。
[0008]本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0009]—种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，该制备方法以聚丙烯腈为基体的多孔材料经环化、碳化后形成多孔材料，具体包括以下步骤:
(1)将聚丙烯腈粉末在加热及搅拌作用下溶于盐溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；
(2)将水溶性单体、引发剂、交联剂溶于步骤(I)所得聚丙烯腈盐溶液中作为乳液的连续相，然后加入有机溶剂以及表面活性剂作为乳液分散相，经过乳化形成水包油(0/W)乳液，将该乳液聚合即得乳液凝胶；
(3)将步骤(2)中得到的乳液凝胶放于去离子水中浸泡，将浸泡后的乳液凝胶冷冻干燥即得聚丙烯腈多孔材料；
(4)将步骤(3)中所得聚丙烯腈多孔材料环化、碳化处理，即得到乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。
[0010]进一步地，步骤(I)所述聚丙烯腈的分子量为7?12万，聚丙烯腈的质量体积比浓度为6%?10%，其中体积基于盐溶液的体积;所述盐溶液为氯化锌溶液或硫氰化钠溶液，其中，氯化锌溶液质量浓度为45%?60%，硫氰化钠溶液质量浓度为35%?55%;
进一步地，步骤(I)所述加热的温度为60?90 °C。
[0011]进一步地，步骤(2)所述单体为丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺和丙烯酸中的一种，单体与盐溶液的质量体积比为4%?10%;所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，用量为单体摩尔量的0.5%?2%;所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，用量为单体质量的0.5?3%。
[0012]进一步地，步骤(2)中的有机溶剂为熔点大于零度且与水不互溶的易挥发溶剂，如苯、环己烷等。所述表面活性剂为分子型表面活性剂或固体粒子表面活性剂，其中，分子型表面活性剂为吐温-20或吐温-40，用量占单体质量的2%?5%;固体粒子表面活性剂为亲水性二氧化硅粒子，用量占单体质量的1%?4%。
[0013]进一步地，步骤(2)所述乳液分散相体积占水包油乳液体积的60%?80%;所述聚合的温度为60?80°C ;所述乳化的方式为手摇乳化、斡旋混合乳化或6000r/min?12000r/min高速剪切乳化。
[0014]进一步地，步骤(3)所述乳液凝胶浸泡时间为24?48小时。
[0015]进一步地，步骤(3)冷冻干燥前要放-180C冰箱中冷冻，或用液氮冷冻;冷冻干燥时间为24?72小时。
[0016]进一步地，步骤(4)所述环化的温度为205?280°C，环化时间为8?16小时;碳化的温度为800?10000C，碳化气氛为氩气，碳化时间为I?3小时。
[0017]由以上所述制备方法制得的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料，该乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料以聚丙烯腈作为多孔材料的基体材料，基体框架中含有聚丙烯酰胺。
[0018]本发明所述的基于乳液凝胶模板法制备的聚丙烯腈/碳多孔材料具有密度小、比表面积大、孔隙率高、内部孔洞连通性好等特点。通过扫描电镜得知，制备出的多孔材料的孔径大小为8?30μπι，且孔洞具有较好的连通性。在本发明中，乳化方式、油水比例、乳化剂的含量对材料孔径大小及连通性有重要影响。
[0019]与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果:
I)本方法将聚丙烯腈溶于氯化锌或硫氰化钠的高浓度盐溶液中，再用此溶液与高凝固点、易挥发有机溶剂制备成乳液，巧妙回避了强极性有机溶剂(用于溶解聚丙烯腈)因与水互溶而不能制备乳液的问题。
[0020]2)针对高浓度盐溶液凝固点低、难以冷冻干燥的问题，本发明巧妙地将丙烯酰胺等水溶性单体以及引发剂、交联剂引入连续相中并引发聚合，制备成乳液凝胶，再通过用去离子水浸泡的方法除去盐，从而有效解决难以冷冻干燥的问题。
[0021]3)本方法所制备的聚丙烯腈/碳多孔材料具有比表面积大、密度小、孔隙率高、内部孔洞连通性好等特性，因而在吸声隔热、催化剂载体、油水分离等领域有潜在应用。
[0022]4)本发明所用原料廉价易得、制备方法简单，易于规模化生产及实际应用。
【附图说明】
[0023]图1为冷冻干燥后的聚丙烯腈多孔材料的扫描电镜照片。
[0024]图2为碳化后的多孔碳材料的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
[0025]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
[0026]实施例1
将0.12g分子量为8万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2mL 60%(质量浓度，下同)的氯化锌溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液;向该溶液中依次加入0.12g丙稀酰胺单体，5mg过硫酸钾，1.2mg N ,N-亚甲基双丙稀酰胺，超声使其分散均匀。再加入40HL吐温-20，并分四次加入SmL的环己烷(每次2mL)，手摇乳化制备成油水比为4:1的均一乳液。将该乳液放于70°C的油浴中聚合12小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中36小时，冰箱冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在205°C，空气氛围中环化16小时，800°C氩气保护下碳化3小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的微观结构如图1所示，密度为31.09mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的微观结构如图2所示，密度为300mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔径大小为8?30μπι，且孔洞具有较好的连通性。
[0027]实施例2
将0.12g分子量为8万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2mL 60%的氯化锌溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；向该溶液中依次加入
0.16g丙稀酰胺单体，6mg过硫酸钱，2.4mg N,N-亚甲基双丙稀酰胺，超声使其分散均勾。再加入40yL吐温-40，并分三次加入6mL的环己烷(每次2mL)，手摇乳化制备成油水比为3:1的均一乳液。将该乳液放于65°C的油浴中聚合18小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中36小时，冰箱冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在210°C，空气氛围中环化14小时，800°C氩气保护下碳化3小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的密度为32.55mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为310mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔洞具有较好的连通性。
[0028]实施例3
将0.16g分子量为7万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2mL 50%的硫氰化钠溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；向该溶液中依次加入0.12g丙稀酰胺单体，5mg过硫酸钾，1.2mg N ,N-亚甲基双丙稀酰胺，0.04g亲水性二氧化硅粒子，超声使其分散均勾。再分四次加入SmL的苯(每次2mL)，手摇乳化制备成油水比为4:1的均一乳液。将该乳液放于70°C的油浴中聚合12小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中48小时，液氮冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在220°C，空气氛围中环化12小时，900°C氩气保护下碳化2小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的密度为42.44mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为400mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为310mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔洞具有较好的连通性。
[0029]实施例4
将0.16g分子量为12万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2mL 55%的氯化锌溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；向该溶液中依次加入0.12g丙稀酰胺单体，5mg过硫酸钾，1.2mg N ,N-亚甲基双丙稀酰胺，20yL吐温-20，0.02g亲水性二氧化硅粒子，超声使其分散均匀。再分四次加入8ml的环己烷(每次2ml)，手摇乳化制备成均一的乳液。将该乳液放于70°C的油浴中聚合12小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中36小时，液氮冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在220°C，空气氛围中环化12小时，1000°(:氩气保护下碳化I小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的密度为29.78mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为300mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为310mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔洞具有较好的连通性。
[0030]实施例5
将0.16g分子量为7万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2ml 45%的硫氰化钠溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；向该溶液中加入0.12g丙烯酰胺单体，5mg过硫酸钾，1.2mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，30仙吐温-20，超声使其分散均匀。再一次性加入8ml的环己烷，涡旋混合3min制备成均一的乳液。将该乳液放于75°C的油浴中聚合8小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中36小时，液氮冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在250°C，空气氛围中环化10小时，1000°C氩气保护下碳化I小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的密度为30.28mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为315mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为310mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔洞具有较好的连通性。
[0031 ] 实施例6
将0.16g分子量为9万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2mL 60%的氯化锌溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；向该溶液中加入0.16g丙烯酰胺单体，5mg过硫酸铵，3.2mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，40μ?吐温-20，超声使其分散均勾。再一次性加入8mL的环己烧，在转速为12000r/min的高速剪切作用下乳化2min制备成均一的乳液。将该乳液放于75°C的油浴中聚合8小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中36小时，液氮冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在280°C，空气氛围中环化8小时，800°C氩气保护下碳化I小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的密度为33.98mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为350mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为310mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔洞具有较好的连通性。
[0032]实施例7
将0.16g分子量为9万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2mL 60%的氯化锌溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；向该溶液中加入0.16g丙烯酰胺单体，5mg过硫酸铵，3.2mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，40μ?吐温-20，超声使其分散均勾。再一次性加入8mL的环己烧，在转速为6000r/min的高速剪切作用下乳化2min制备成均一的乳液。将该乳液放于75°C的油浴中聚合8小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中36小时，液氮冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在280°C，空气氛围中环化8小时，800°C氩气保护下碳化I小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的密度为32.75mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为357mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为310mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔洞具有较好的连通性。
[0033]实施例8 将0.16g分子量为9万的聚丙烯腈在70°C搅拌的条件下溶于2mL 60%的氯化锌溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液；向该溶液中加入0.16g丙烯酰胺单体，5mg过硫酸铵，3.2mg N，N-亚甲基双丙烯酰胺，40μ?吐温-20，超声使其分散均勾。再一次性加入8mL的环己烧，在转速为9000r/min的高速剪切作用下乳化2min制备成均一的乳液。将该乳液放于75°C的油浴中聚合8小时制得乳液凝胶。将该乳液凝胶从玻璃瓶中取出，浸泡在IL去离子水中36小时，液氮冷冻后放于冷冻干燥器中冷冻干燥48小时，制得聚丙烯腈多孔材料。将该聚丙烯腈多孔材料在280°C，空气氛围中环化8小时，800°C氩气保护下碳化I小时，制得乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。该实例制备的聚丙烯腈多孔材料的密度为33.48mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为352mg/cm3，乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的密度为310mg/cm3，通过扫描电镜得知，制备出的乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的孔洞具有较好的连通性。
【主权项】
1.一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:该制备方法是以聚丙烯腈为基体的多孔材料经环化、碳化后形成多孔材料，具体包括以下步骤: (1)将聚丙烯腈粉末在加热及搅拌作用下溶于盐溶液中，待聚丙烯腈完全溶解后停止搅拌并冷却至室温，得聚丙烯腈盐溶液； (2)将水溶性单体、引发剂、交联剂溶于步骤(I)所得聚丙烯腈盐溶液中作为乳液的连续相，然后加入有机溶剂以及表面活性剂作为乳液分散相，经过乳化形成水包油型乳液，将该乳液聚合即得乳液凝胶； (3)将步骤(2)中得到的乳液凝胶放于去离子水中浸泡，将浸泡后的乳液凝胶冷冻干燥即得聚丙烯腈多孔材料； (4)将步骤(3)中所得聚丙烯腈多孔材料环化、碳化处理，即得到乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料。2.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(I)所述聚丙烯腈的分子量为7?12万，聚丙烯腈的质量体积比浓度为6%?10%，其中体积基于盐溶液的体积;所述盐溶液为氯化锌溶液或硫氰化钠溶液，其中，氯化锌溶液质量浓度为45%?60%，硫氰化钠溶液质量浓度为35%?55%。3.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(I)所述加热的温度为60?90 °C。4.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(2)所述单体为丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺和丙烯酸中的一种，单体与盐溶液的质量体积比为4%?10%;所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，用量为单体摩尔量的0.5%?2%;所述交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺，用量为单体质量的0.5?3%。5.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(2)所述有机溶剂为苯或环己烷;所述表面活性剂为分子型表面活性剂或固体粒子表面活性剂，其中，分子型表面活性剂为吐温-20或吐温-40，用量为单体质量的2%?5%;固体粒子表面活性剂为亲水性二氧化硅粒子，用量为单体质量的1%?4%。6.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(2 )所述乳液分散相体积占水包油型乳液体积的60%?80%;所述聚合的温度为60?800C ;所述乳化的方式为手摇乳化、斡旋混合或转速为6000r/min?12000r/min高速剪切。7.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(3)所述乳液凝胶浸泡时间为24?48小时。8.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(3)冷冻干燥前要放-18 °C冰箱中冷冻，或用液氮冷冻;冷冻干燥时间为24?72小时。9.根据权利要求1所述的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料的制备方法，其特征是:步骤(4)所述环化的温度为205?280°C，环化时间为8?16小时；碳化的温度为800?10000C，碳化气氛为氩气，碳化时间为I?3小时。10.由权利要求1-9任一项所述制备方法制得的一种乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料，其特征是:该乳液凝胶基聚丙烯腈/碳多孔材料以聚丙烯腈作为多孔材料的基体材料，基体框架中含有聚丙烯酰胺。
【文档编号】C01B31/02GK105858634SQ201610181762
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月27日
【发明人】王朝阳, 张光照
【申请人】华南理工大学