利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021111590680
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于碳量子点的聚酰亚胺气凝胶的制备方法,包括步骤如下:(1)将碳量子点、二胺和二酐单体溶于有机溶剂中,加入亚胺化试剂,导入模具成湿凝胶,室温下老化;

(2)将乙醇或丙酮加入老化后的气凝胶中进行溶剂置换;

(3)溶剂置换后的凝胶进行超临界干燥,得到基于碳量子点的聚酰亚胺气凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,碳量子点为无掺杂碳量子点、氮掺杂碳量子点或氮硫掺杂碳量子点中的一种;

无掺杂碳量子点是以蔗糖、聚乙烯醇或壳聚糖为原料通过水热法制备得到;蔗糖或聚乙烯醇或壳聚糖:水的质量比为1:(10‑100);

氮掺杂碳量子点是以葡萄糖和甘氨酸为原料,通过水热法制备得到,葡萄糖:甘氨酸:水的质量比为1:(0.1‑10):(10‑100);

氮硫掺杂碳量子点是以苹果酸、乙二胺、L‑半膀氨酸为原料,通过水热法制备得到,苹果酸:乙二胺:L‑半膀氨酸:水的质量比为1:(0.5‑10):(0.1‑10):(10‑100)。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,二酐单体选自均苯四甲酸二酐PMDA、4,4'‑联苯醚二酐ODPA、二苯甲酮四酸二酐BTDA或二苯醚四酸二酐BPDA中的一种;优选的,步骤(1)中,二酐单体为4,4'‑联苯醚二酐ODPA。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,二胺选自4,4'‑二氨基二苯醚(ODA)、3,4‑二氨基二苯醚、对苯二胺、己二胺、2,2‑双[3,5‑二甲基‑4‑(4‑氨基苯氧基)苯基]丙烷TBAPP或癸二胺中的一种;优选的,步骤(1)中,二胺为4,4'‑二氨基二苯醚或3,4‑二氨基二苯醚。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,二胺:二酐单体物质的量比为(0.5‑1.5):1。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,碳量子点:二胺的质量比为(0.005‑0.2):1。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,步骤(1)中,亚胺化试剂包括催化剂和脱水剂,催化剂选自吡啶、甲基吡啶、三乙胺其中之一,脱水剂选自醋酸酐、乙酰氯、氯化亚砜、磷的卤化物、有机硅化合物、二环己基碳酰亚胺其中之一;

交联试剂为1,3,5‑苯三甲酰氯(BTC)或1,3,5‑三(4‑氨基苯氧基)苯(TAB)或3‑氨丙基三乙氧基硅烷(APTES);

所述的有机溶剂为N‑甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMAc);

交联试剂与二胺单体物质的量之比为(0.01~0.5):1;

亚胺化试剂中脱水剂与二胺单体的质量比为(2~10):1,催化剂与二胺单体的质量比为(2~10):1。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,步骤(2)中,溶剂置换时间为5‑8天,置换过程中24小时更换一次试剂。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,步骤(3)中,所述超临界干燥为乙醇或二氧化碳超临界干燥,乙醇超临界条件为温度220‑300℃,压强6‑13MPa,二氧化碳超临界条件为温度40‑80℃,压强6‑12MPa。

10.一种基于碳量子点的聚酰亚胺气凝胶,采用权利要求1所述的方法制备得到,基于

2 2

碳量子点的聚酰亚胺气凝胶比表面积为304‑368m/g,孔容量为1.5‑1.8m/g,孔径为18.8‑

20.0nm,形貌为三维网状结构,具有良好的光催化性能。