[发明专利]多级孔碳电容型脱盐电极的制备方法

摘要

本发明涉及一种多级孔碳电容型脱盐电极的制备方法，属于电容型脱盐电极的制备领域。本发明将作二氧化硅模板浸渍到介孔碳材料的前驱体溶液中，通过低温挥发、高温固化及惰性气氛中碳化等过程在二氧化硅球上形成具有多级孔结构的碳材料，最终经过氢氟酸刻蚀即制得同时具有大孔、介孔以及微孔的多孔碳材料。将多孔碳材料、乙炔黑及聚四氟乙烯乳液混合均匀后涂抹于石墨纸上，过夜烘干即制得了多级孔碳电容型脱盐电极。本发明操作简单、条件易控，所得的电极具有高比表面、良好导电性和较高的脱盐性能，在低能耗、低成本、高效率的电容型脱盐方面拥有潜在的应用前景。

主权项

多级孔碳电容型脱盐电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）电极材料的制备：将单分散二氧化硅（SiO2）超声分散在一定量的乙醇溶液中，在15 ~ 35 oC自然沉积，然后高温烧结，得到SiO2模板；向苯酚中加入20 wt% 氢氧化钠溶液，搅拌均匀后缓慢加入37 wt% 甲醛溶液，升温至65~75 oC反应1~2.5 h，冷却至室温后用0.6 M 盐酸调节pH到中性，低温真空减压蒸馏降低水含量，然后加入乙醇搅拌10‑12 h后离心除去无机盐得到20 wt% 酚醛树脂前驱体溶液；将4.76 wt%结构导向剂的乙醇溶液与酚醛树脂前驱体溶液搅拌混合均匀；然后SiO2模板浸渍到混合溶液中，低温挥发反应后抽滤除去过量的溶液，进一步低温挥发高温固化，然后在惰性气氛中碳化后加入10 wt% 氢氟酸溶液搅拌反应除去SiO2模板，充分洗涤干燥后即可得到多级孔碳材料；（2）电容型脱盐电极的制备：将步骤(1)制备的多级孔碳材料，乙炔黑及聚四氟乙烯乳液按照质量比为80:10:10~90:5:5搅拌混合均匀后涂抹到导电基底石墨纸上，随后在100~120 oC过夜烘干；最终制得多级孔碳电容型脱盐电极。