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高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料及其制備和應用

394   編輯:管理員   來源:上海應用技術大學  
2023-11-24 16:05:23
權利要求書: 1.一種高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:S1:通過NaOH溶液對纖維素溶液進行低溫堿溶,得到纖維素堿溶液;S2:將S1中獲得的纖維素堿溶液離心分離去雜,取離心后獲得的澄清液,干燥,凝膠,得到纖維素凝膠;S3:將S2中得到的纖維素凝膠進行凍干,加入ZnCl2并分散均勻并在450~550℃下進行活化,得到表面有機鋅化合物;S4:將S3中得到的表面有機鋅化合物在惰性氣體氛圍下碳化,得到纖維素凝膠碳化物;S5:將S4中得到的纖維素凝膠碳化物進行酸洗、去離子水洗至中性,烘干,得到纖維素溶液凝膠納米碳材料。2.根據權利要求1所述的一種高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料的制備方法,其特征在于,S1中所述低溫堿溶的過程中纖維素/NaOH/去離子的質量比:4:7:89。3.根據權利要求1所述的一種高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料的制備方法,其特征在于,S1中所述低溫堿溶過程中通過300?500r/min的攪拌促進溶解,攪拌時間為5?10min,攪拌的溫度環境為?13℃。4.根據權利要求1所述的一種高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料的制備方法,其特征在于,S2中所述離心分離去雜時采用的離心機轉速為8000?10000r/min,離心時間為5min。5.根據權利要求1所述的一種高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料的制備方法,其特征在于,S2中所述凝膠的加熱溫度為60?80℃,加熱時間為8?12h。6.根據權利要求1所述的一種高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料的制備方法,其特征在于,S3采用液氮進行凍干過程,加入ZnCl2的量與凍干后纖維素凝膠的質量比為1:1。7.根據權利要求1所述的一種高性能纖維素溶液凝膠納米碳材料的制備方法,其特征在于,S4中所述碳化的溫度為600?800℃,碳化時間為2?5h。8.一種由權利要求1至7中任意一項制備方法獲得的纖維素溶液凝膠納米碳材料。9.一種權利要求8中纖維素溶液凝膠納米碳材料在超級電容器中的應用,其特征在于,將纖維素溶液凝膠納米碳材料與碳黑和PTFE混合,并在超聲氛圍下進行分散,得到用于超級電容器的纖維素溶液凝膠的電極材料。10.根據權利要求9所述的一種纖維素溶液凝膠納米碳材料在超級電容器中的應用,其特征在于,所述纖維素溶液凝膠納米碳材料、碳黑和PTFE的質量比為8
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