一种原位聚合制备聚酰亚胺-石墨烯复合气凝胶的方法

    公开(公告)号:CN106750290B

    公开(公告)日:2019-08-09

    申请号:CN201611007875.X

    申请日:2016-11-16

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于复合气凝胶技术领域,具体涉及一种原位聚合制备聚酰亚胺‑石墨烯复合气凝胶材料及其制备方法。本发明的复合气凝胶,其原料组成包括:一种或多种二元酐、一种或多种二元胺、一种或多种氧化石墨烯。其制备方法包括:氧化石墨烯分散液的配制;原位聚合制备聚酰胺酸‑氧化石墨烯溶液;冷冻干燥制备聚酰胺酸‑氧化石墨烯丝状物;通过溶胶‑凝胶过程制备聚酰胺酸‑氧化石墨烯凝胶;通过冷冻干燥过程制备聚酰胺酸‑氧化石墨烯气凝胶;通过热亚酰胺化过程制备聚酰胺酸‑石墨烯气凝胶。本发明中制备聚酰亚胺复合气凝胶的方法简单易行,所制备的复合气凝胶微观形貌均一。此外,所制备的聚酰亚胺基复合气凝胶具有优异的耐热性。

    一种碳纳米纤维-石墨烯复合气凝胶及其协同组装制备方法

    公开(公告)号:CN105161312B

    公开(公告)日:2017-11-17

    申请号:CN201510616460.1

    申请日:2015-09-24

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: Y02E60/13

    Abstract: 本发明属于纳米纤维碳气凝胶领域,具体为一种碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶及其协同组装制备方法。本发明方法包括:采用静电纺丝法制备聚丙烯腈纳米纤维;通过程序控温预氧化处理,制备出表面功能化的氧化聚丙烯腈纳米纤维;对氧化聚丙烯腈纳米纤维进行匀浆处理,然后在一定条件下将其和氧化石墨烯进行协同组装,经过冷冻干燥处理和高温碳化制备碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶。本发明制备过程简单高效,绿色环保,无任何有毒试剂的使用,且所制得的碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶具有质轻、多孔、回弹性良好等优点,解决了传统膜状静电纺丝纤维材料不易三维成型的难题。本发明所制备的碳纳米纤维‑石墨烯复合气凝胶作为超级电容器电极材料具有优异的电容性能。

    一种纳米金刚石填充的聚酰亚胺基复合气凝胶材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN106633170A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201611153563.X

    申请日:2016-12-14

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于多孔复合气凝胶的技术领域,具体为一种纳米金刚石填充的聚酰亚胺基复合气凝胶材料及其制备方法。本发明的复合气凝胶的原料组成包括:一种或多种水溶性聚酰亚胺前驱体‑聚酰胺酸、一种或多种纳米金刚石。其制备方法包括:纳米金刚石分散液的配制;通过溶胶‑凝胶过程制备聚酰胺酸‑纳米金刚石水凝胶;通过冷冻干燥制备聚酰胺酸‑纳米金刚石气凝胶;通过热亚酰胺化制备聚酰亚胺‑纳米金刚石复合气凝胶。本发明方法工艺简单,成本低廉,合成过程绿色环保,所制备的复合气凝胶微观形貌均一,易在水中稳定分散;此外,该复合气凝胶具有优异的力学强度、耐热性,是一种理想的隔热、阻燃材料。

    一种炭黑填充的聚酰亚胺基复合气凝胶材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN106633169A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201611011841.8

    申请日:2016-11-17

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于复合气凝胶技术领域,具体为一种炭黑填充的聚酰亚胺基复合气凝胶材料及其制备方法。本发明的复合气凝胶,其原料组成包括:一种或多种水溶性聚酰亚胺前驱体‑聚酰胺酸、一种或多种炭黑。其制备方法包括:氧化炭黑分散液的配制;通过溶胶‑凝胶过程制备聚酰胺酸‑氧化炭黑水凝胶;通过冷冻干燥制备聚酰胺酸‑氧化炭黑气凝胶;通过热亚酰胺化制备聚酰亚胺‑炭黑复合气凝胶。本发明中制备聚酰亚胺复合气凝胶的原料成本低廉,方法简单易行,所制备的复合气凝胶微观形貌均一。此外,所制备的聚酰亚胺基复合气凝胶具有优异的力学强度、耐热性以及较低的介电常数,是一种理想的高温介电材料。

    聚丙烯腈/聚酰亚胺基复合碳气凝胶电极材料及制备方法

    公开(公告)号:CN105845455B

    公开(公告)日:2019-05-03

    申请号:CN201610303353.8

    申请日:2016-05-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于储能材料技术领域,具体为一种聚丙烯腈纳米纤维/聚酰亚胺基复合碳气凝胶电极材料及其制备方法。本发明的复合电极材料以静电纺聚丙烯腈纳米纤维和聚酰胺酸高分子为前驱体,借助自组装过程、冷冻干燥技术、热亚胺化和碳化等方法制备得到。其中,预氧化的聚丙烯腈纳米纤维表面拥有十分丰富的含氧官能团,所以极易与聚酰胺酸分子链上的羧基进行结合,从而发生自组装过程。所制备的复合碳气凝胶电极材料是由一维碳纳米纤维和二维片状碳所构成的三维复合材料,极大地提升了材料本身的比表面积,为电荷的高效吸附提供了更多的活性位点,拓宽了该类材料的应用范围。本发明复合电极材料可广泛应用于超级电容器、锂离子电池等能量存储领域。

    一种石墨烯/聚酰亚胺基碳气凝胶的制备方法

    公开(公告)号:CN104355302B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201410562875.0

    申请日:2014-10-21

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于纳米多孔材料-碳气凝胶技术领域,具体为一种氧化石墨烯交联的聚酰亚胺基碳气凝胶及其制备方法。本发明碳气凝胶采用氧化石墨烯交联聚酰胺酸气凝胶制备得到,其组成包括:氧化石墨烯、一种或多种水溶性聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸;其制备过程包括:将氧化石墨烯水溶液与聚酰亚胺的水溶性前驱体聚酰胺酸混合,通过溶胶-凝胶、冷冻干燥制备氧化石墨烯/聚酰胺酸气凝胶;通过热亚酰胺化、高温碳化处理制备石墨烯/聚酰亚胺基碳气凝胶。本发明方法无有毒试剂甲醛的使用,制得的碳气凝胶具有介孔、微孔和大孔三级三维网络孔洞结构,比表面积高、导电率高、物理化学性能稳定,是制备超级电容器等新能源器件的理想电极材料以及高性能吸附材料。

    一种聚丙烯腈纳米纤维/聚酰亚胺基碳气凝胶吸附材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105923622B

    公开(公告)日:2018-12-11

    申请号:CN201610303345.3

    申请日:2016-05-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于碳吸附材料技术领域,具体为一种聚丙烯腈纳米纤维/聚酰亚胺基碳气凝胶吸附材料及其制备方法。本发明的聚丙烯腈纳米纤维/聚酰亚胺基碳气凝胶吸附材料以静电纺聚丙烯腈纳米纤维和水溶性聚酰胺酸为原料,其制备过程包括:首先利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈纳米纤维,然后通过一步预氧化得到预氧化的聚丙烯腈纳米纤维,进而借助高速搅拌将静电纺聚丙烯腈纳米纤维和水溶性聚酰胺酸均匀分散,通过冷冻干燥技术、热亚胺化和高温碳化技术制备复合碳气凝胶。本发明所制得的碳气凝胶吸附材料孔径分布均一、比表面积大、强度高、密度小,是一类性能优异的吸附材料,可被广泛应用于污水处理、空气洁净等领域。

    一种具有多级结构的碳气凝胶/二氧化锰复合电极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN105826088B

    公开(公告)日:2018-11-13

    申请号:CN201610303351.9

    申请日:2016-05-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于储能材料技术领域,具体为一种具有多级结构的碳气凝胶/二氧化锰复合电极材料及其制备方法。本发明的复合材料以高锰酸钾为前驱体,在由一维碳纳米纤维和二维片状碳构成的具有三维网络结构的碳气凝胶表面原位氧化还原生长二氧化锰纳米片得到;其制备过程包括:静电纺丝、冷冻干燥、热亚胺化、高温碳化和原位氧化还原反应等。所制得的材料充分利用了碳气凝胶高比表面积、高孔隙率的特点,使复合材料拥有更多的化学反应位点和电解液的传导路径,大大改善了二氧化锰赝电容材料自身导电性差、比表面积小的限制,使电化学性能得到了大幅度提升。本发明所制备的具有多级结构的碳气凝胶/二氧化锰复合电极材料可作为理想的储能材料被用于超级电容器等领域。

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