一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法
专利汇可以提供一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种金属 碳 气凝胶 复合材料 的制备方法。所述的制备方法首先将碳气凝胶浸入待 镀 金属 电镀 液中，经超声处理及浸渍后作为 阴极 ， 阳极 选择铂板，通过控制电镀金属的技术参数，脉冲 频率 、占空比、 温度 、阴极 电流 密度 和电镀时间，制得了金属碳气凝胶复合材料。本发明的制备方法反应条件平和，易于控制，掺杂均匀，掺杂量大，反应产物在常温下 稳定性 较高。采用本发明制备的带有微孔的金属碳气凝胶复合材料可用于气体 吸附 材料、超级电容器材料、激光 惯性约束聚变 靶材料、民用储氢材料及其它 纳米材料 与技术相关领域。，下面是一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，依次包括如下步骤：
(a)配制电镀液 配制待镀金属的电镀液；
(b)碳气凝胶的制备和预处理 室温下，将由溶胶-凝胶合成、溶剂交换、酸洗老化、超临界干燥和高温碳化过程制成的碳气凝胶放入步骤 a 中配制好的待镀金属的电镀液中，经超声处理10～30 min后，再浸渍3～5天；
(c)电镀过程 将步骤b浸渍过的被镀件碳气凝胶作为阴极，铂板作阳极，将阴极和阳极一起悬挂于盛放步骤 a 中待镀金属电镀液的镀槽中，然后将镀槽放入集热式恒温加热磁力搅拌器中；在脉冲电镀电源装置上根据待镀金属的特性设置相应的技术参数，然后接通电源，在磁力搅拌下进行电镀，制取掺杂的碳气凝胶；
(d)清洗 将步骤c中制备的掺杂碳气凝胶用去离子水清洗，直到洗液pH值呈中性；
(e)干燥 将步骤d中清洗过的掺杂碳气凝胶放入真空干燥箱中真空干燥处理，真空度为-0.1MPa，温度控制在80～150℃并保温4h，得到金属碳气凝胶复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤a中的待镀金属为钯、铜、铁和银。
3.根据权利要求2所述的一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的待镀金属为钯时，电镀液的组成为：
钯 10～20g/L
氯化铵 15～20ml/L
25%的NH4OH 35～40ml/L
用氨水调节pH值 8.5～9.2
在脉冲电镀电源装置上根据待镀金属钯的特性设置相应的技术参数为：
脉冲频率 500Hz
2
阴极电流密度 0.2～0.6A/dm
占空比 1:4～1:1
温度 25℃。
4.根据权利要求2所述的一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的待镀金属为铜时，电镀液的组成为：
硫酸铜 150～250g/L
硫酸 50～80g/L
在脉冲电镀电源装置上根据待镀金属铜的特性设置相应的技术参数为：
脉冲频率 500Hz
2
阴极电流密度 1～3A/dm
占空比 1:1
温度 20～40℃。
5.据权利要求2所述的一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的待镀金属为铁时，电镀液的组成为：
硫酸亚铁 200～260g/L
硫酸铵 100～130g/L
pH值 4.0～5.5
在脉冲电镀电源装置上根据待镀金属铁的特性设置相应的技术参数为：
脉冲频率 500Hz
2
阴极电流密度 1.5～2.0 A/dm
占空比 1:1
温度 20～30℃。
6.根据权利要求2所述的一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的待镀金属为银时，电镀液的组成为：
硝酸银 30～40g/L
亚氨基二磺酸铵 90～120g/L
硫酸铵 110～140g/L
柠檬酸铵 2～6g/L
pH值 8.5～9.0
在脉冲电镀电源装置上根据待镀金属银的特性设置相应的技术参数为：
脉冲频率 500Hz
2
电流密度 0.2～0.4 A/dm
占空比 1:1
温度 15～30℃。
7.根据权利要求1所述的一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤b中的碳气凝胶为间苯二酚-甲醛碳气凝胶、苯酚-甲醛碳气凝胶、对苯二酚-甲醛碳气凝胶或间苯三酚-甲醛碳气凝胶中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤c中的阳极采用钯板、石墨或碳气凝胶替代。
一种金属碳气凝胶复合材料的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
1∶4，电流密度为0.38A/dm，电镀时间为5min，温度为25℃，然后接通电源，并同时进行磁力搅拌，获得电镀后的掺杂碳气凝胶。然后将此掺杂碳气凝胶用去离子水清洗，至洗液pH值呈中性后，放入真空干燥箱中真空干燥处理，真空度为-0.1MPa，控制温度为80℃并保温
4h，制得钯碳气凝胶复合材料。钯碳气凝胶复合材料中的金属钯颗粒尺寸小于40nm，钯碳气
2
凝胶复合材料的比表面积为880m/g，掺杂量为2.3wt％，钯碳气凝胶复合材料断面的扫描电镜图如图1所示，去掉外表面镀层后的X射线衍射图如图2中曲线b所示。
材料的比表面积为850m/g，掺杂量为5.0wt％，钯碳气凝胶复合材料去掉外表面镀层后的X射线衍射图如图2中曲线c所示。
材料的比表面积为800m/g，掺杂量为9.4wt％，钯碳气凝胶复合材料去掉外表面镀层后的X射线衍射图如图2中曲线d所示。
材料的比表面积为720m/g，掺杂量为16.8wt％，钯碳气凝胶复合材料去掉外表面镀层后的X射线衍射图如图2中曲线e所示。
材料的比表面积为820m/g，掺杂量为27.3wt％，钯碳气凝胶复合材料去掉外表面镀层后的X射线衍射图如图2中曲线f所示。
料的比表面积为920m/g，掺杂量为31.0wt％。
电流密度为0.2A/dm，占空比为1∶1，电镀时间为10min。钯碳气凝胶复合材料中的金属
2
钯颗粒尺寸为25nm，钯碳气凝胶复合材料的比表面积为830m/g，掺杂量为3.0wt％。
电流密度为0.6A/dm，占空比为1∶1，电镀时间为10min。钯碳气凝胶复合材料中的金属
2
钯颗粒尺寸为28nm，钯碳气凝胶复合材料的比表面积为880m/g，掺杂量为9.0wt％。
性设置相应的技术参数，脉冲频率为500Hz，阴极电流密度为1.0A/dm，占空比为1∶1，电镀时间为10min，温度为25℃，然后接通电源，并同时进行磁力搅拌，获得电镀后的掺杂碳气凝胶。然后将此掺杂碳气凝胶用去离子水清洗，至洗液pH值呈中性后，放入真空干燥箱中真空干燥处理，真空度为-0.1MPa，控制温度为80℃并保温4h，制得铜碳气凝胶复合材料。铜碳气凝胶复合材料中的金属铜颗粒尺寸为28nm，铜碳气凝胶复合材料的比表面积为
2
900m/g，掺杂量为20.0wt％，铜碳气凝胶复合材料去掉外表面镀层后X射线衍射图如图3所示。
成为：硫酸铜250g/L，硫酸80g/L，技术参数中的阴极电流密度为3.0A/dm。铜碳气凝胶复
2
合材料中的金属铜颗粒尺寸为28nm，铜碳气凝胶复合材料的比表面积为1000m/g，掺杂量为30.0wt％。
金属铜的特性设置相应的技术参数，脉冲频率为500Hz，阴极电流密度为1.5A/dm，占空比为1∶1，电镀时间为10min，温度为20℃，然后接通电源，并同时进行磁力搅拌，获得电镀后的掺杂碳气凝胶。然后将此掺杂碳气凝胶用去离子水清洗，至洗液pH值呈中性后，放入真空干燥箱中真空干燥处理，真空度为-0.1MPa，控制温度为80℃并保温4h，制得铁碳气凝胶复合材料。铁碳气凝胶复合材料中的金属铁颗粒尺寸为37nm，铁碳气凝胶复合材料的比表
2
面积为960m/g，掺杂量为24.0wt％。
dm，温度为30℃。铁碳气凝胶复合材料中的金属铁颗粒尺寸为40nm，铁碳气凝胶复合材料
2
的比表面积为1000m/g，掺杂量为28.0wt％。
500Hz，阴极电流密度为0.2A/dm，占空比为1∶1，电镀时间为10min，温度为15℃，然后接通电源，并同时进行磁力搅拌，获得电镀后的掺杂碳气凝胶。然后将此掺杂碳气凝胶用去离子水清洗，至洗液pH值呈中性后，放入真空干燥箱中真空干燥处理，真空度为-0.1MPa，控制温度为150℃并保温4h，制得银碳气凝胶复合材料。银碳气凝胶复合材料中的金属银颗
2
粒尺寸为37nm，银碳气凝胶复合材料的比表面积850m/g，掺杂量10.0wt％。
术参数中的阴极电流密度为0.4A/dm，温度为30℃。银碳气凝胶复合材料中的金属银颗粒
2
尺寸为40nm，银碳气凝胶复合材料的比表面积900m/g，掺杂量15.0wt％。
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