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专利号: 2023118520508
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:将嵌段共聚物的浓溶液刮涂成膜,在空气中挥发5~35s后浸入水中,干燥后得到均孔膜;所述嵌段共聚物选自聚苯乙烯‑嵌段‑聚丙烯酸、聚苯乙烯‑嵌段‑聚4‑乙烯基吡啶、聚异丁烯‑嵌段‑聚苯乙烯‑嵌段‑聚4‑乙烯基吡啶、聚苯乙烯‑嵌段‑聚4‑乙烯基吡啶‑嵌段‑聚乙二醇中的任意一种;

S2:将含氟超强液体酸和交联剂按摩尔比为1:1~10:1的比例配置成反应溶液,将所述均孔膜浸没在反应溶液中,反应结束后将膜片取出,用pH=10‑13的水溶液清洗,干燥后得到超交联均孔膜;

S3:将干燥的超交联均孔膜转移至管式炉中,在惰性氛围下高温煅烧使其碳化,冷却至室温后取出,得到均孔碳膜。

2.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述嵌段共聚物的分子量范围为80~750kg/mol,所述嵌段共聚物中聚苯乙烯的质量含量范围为70~90wt%。

3.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述嵌段共聚物的浓溶液的浓度范围为12.5~30wt%。

4.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述S1中,制备得到的均孔膜的均孔层厚度范围为20‑300nm,孔径尺寸范围为5‑

100nm。

5.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述S2中,含氟超强液体酸选自三氟甲磺酸、三氟甲磺酸酐、双三氟甲基磺酰胺中的任意一种,所述交联剂选自二甲醇缩甲醛或二乙醇缩甲醛。

6.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述S2中,反应温度范围为90‑150℃,反应时长范围为6‑24小时。

7.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述S3中,恒温碳化处理的温度范围为200‑1300℃,从室温升至碳化温度的升温速率范围为1‑10℃/min,恒温碳化时长范围为0.5‑10小时。

8.一种具有光热转化功能的均孔碳膜,其特征在于,根据权利要求1‑7任意一项所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法制备得到。

9.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述均孔碳膜的表面均孔的孔径尺寸与碳化前相比变化幅度小于15%。

10.根据权利要求1所述的利用嵌段共聚物制备具有光热转化功能均孔碳膜的方法,其特征在于,所述均孔碳膜在拉曼光谱中D带和G带峰强度比值不低于0.5;在一个标准太阳光辐射下,所述均孔碳膜的光热转换效率大于0.33。