技术领域
本发明属于聚合物技术领域,具体涉及一种共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的 自催化制备方法和树脂基炭球的自催化制备方法。
背景技术
近些年来,分子水平设计与可控制备单分散胶体球成为研究热点,包括二 氧化硅球、高分子球、炭球和它们的复合球等,主要是因为它们具有广泛的应 用,例如:胶体催化、光子晶体、药物传递、生物传感、能源存储和模板剂等。 这些胶体球的应用与它们的大小、结构和组成密切相关。炭球与大多数高分子 球和二氧化硅球不同,它们具有大的比表面积、高的热力学稳定性(惰性环境 中)和强的抗酸碱性,我们可以在恶劣的反应环境中使用炭球。然而,分子水 平上设计可控合成高质量单分散胶体炭球依然很具挑战性。
科学家发现,基于水解聚合反应机理,间苯二酚-甲醛有机溶胶凝胶的合成 过程与无机氧化物,特别是二氧化硅,的溶胶凝胶很相似。由于通过这种方法 合成出来的间苯二酚甲醛基有机气凝胶和干凝胶具有优异的热力学稳定性,我 们可以将其作为炭材料前驱体通过炭化过程转化成相应的炭气溶胶和干凝胶。 此外,我们可以调节反应条件获得具有种类丰富的纳米结构和组成的高分子材 料及其相应的炭材料。因此,我们可以根据需要,从分子水平上可控设计合成 这些材料。最近,联想到间苯二酚甲醛前驱体的结构与硅烷的相似,而间苯二 酚甲醛树脂的溶胶凝胶合成过程又与二氧化硅球的相近,人们成功利用与制备 二氧化硅球方法相似的途径制备单分散的间苯二酚甲醛树脂高分子球(Angew. Chem.,Int.Ed.2011,50,5947-5951.)。然而,在聚合过程中,氨水可能不仅仅作 为催化剂,得到的间苯二酚-甲醛树脂球和相应的炭球的表面较粗糙,单分散性 较低,不利于树脂球和炭球的应用。基于苯并噁嗪化学,有文献报道通过间苯 二酚、甲醛和1,6-己二胺的Mannich缩合制备一种新的高度均一的聚苯并噁嗪基 树脂高分子纳米球(J.Am.Chem.Soc.2011,133,15304-15307.),制备过程中他 们用嵌段共聚物F127调节球的形貌,通过调节合成温度得到了树脂球和相应的 炭球,但是这种方法得到树脂球和炭球的粒径大小区间较小,粒径的可调节性 较小,所得单位体积的产物浓度较小,并且,在制备的过程中使用了表面活性 剂,使得合成步骤和后处理较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的自催化制备方法 和共聚苯并噁嗪-树脂基炭球的自催化制备方法,该方法制备的共聚苯并噁嗪- 树脂高分子球和炭球具有高度的单分散性,且制备过程不用催化剂、表面活性 剂、模板剂和功能添加剂。
本发明提供一种共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的自催化制备方法,包括以下 步骤:
将间氨基苯酚和甲醛在溶剂中溶解,聚合反应后得到共聚苯并噁嗪-树脂高 分子球;
所述溶剂为水和醇类化合物的混合溶液。
优选的,所述醇类化合物为甲醇、乙醇、异丙醇和乙二醇中的一种或多种。
优选的是,所述的醇类化合物为乙醇。
优选的是,所述的溶解温度为3℃~70℃。
优选的是,所述的间氨基苯酚与甲醛的摩尔比为1:(1.5~5)。
优选的是,所述的间氨基苯酚的浓度为5mmol/L~320mmol/L。
优选的是,所述的甲醛的浓度为7.5mmol/L~1600mmol/L。
优选的是,所述的聚合反应的温度为50℃~200℃,聚合反应的时间为0.1 小时~50小时。
本发明提供一种共聚苯并噁嗪-树脂基炭球的自催化制备方法,包括以下步 骤:
将上述技术方案所述的制备方法得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行煅 烧,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
优选的是,所述的煅烧的温度为500℃~1300℃,煅烧的时间为2小时~12 小时。
本发明的有益效果
本发明提供一种共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的自催化制备方法,该方法在 没有利用外加催化剂的条件下,将间氨基苯酚和甲醛在溶剂中溶解,聚合反应 后得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球;所述溶剂为水和醇类化合物的混合溶液。 本发明将甲醛和间氨基苯酚在溶剂中形成胶束,在胶束中,间氨基苯酚的氨基 不仅通过Mannich反应参与聚合,同时催化间氨基苯酚和甲醛发生聚合反应, 从而得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球;在反应过程中,间氨基苯酚的氨基能够 分布在胶束的表面,形成正电荷,静电排斥作用使胶束的表面带有相同的电荷, 从而使得胶束之间相互排斥,抑制了胶束之间的粘结,得到的共聚苯并噁嗪-树 脂高分子球具有很高的单分散性,树脂球的尺寸可以大范围内调节,有利于其 应用。而且本发明提供的方法制备共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在单位反应体系 内具有高的浓度。
本发明还提供一种共聚苯并噁嗪-树脂基炭球的自催化制备方法,该方法将 得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行煅烧后得到相应的炭球,本发明提供的 炭球也具有很高的单分散性,保持三维周期排列,其尺寸可以大范围内调节, 有利于其应用。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图2为本发明实施例1得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径统计图;
图3为本发明实施例21得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球的扫描电镜图;
图4为本发明实施例21得到的炭球电极的循环伏安曲线;
图5为本发明实施例21得到的炭球电极的充放电曲线;
图6为本发明实施例21得到的炭球电极的Ragone曲线;
图7为本发明实施例21得到的炭球电极的循环稳定性曲线;
图8为本发明实施例2得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图9为本发明实施例3得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图10为本发明实施例4得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图11为本发明实施例5得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图12为本发明实施例6得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图13为本发明实施例7得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图14为本发明实施例8得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图15为本发明实施例9得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图16为本发明实施例10得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图17为本发明实施例11得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图;
图18为本发明实施例12得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描电镜图。
具体实施方式
本发明提供一种共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的自催化制备方法,包括以下 步骤:
将间氨基苯酚和甲醛在溶剂中溶解,聚合反应后得到共聚苯并噁嗪-树脂高 分子球;
所述溶剂为水和醇类化合物的混合溶液。
本发明首先将间氨基苯酚和甲醛在溶剂中溶解,得到混合溶液,所述过程 没有外加催化剂。本发明对间氨基苯酚和甲醛在溶剂中溶解的顺序没有特殊的 限制,采用本领域技术人员熟知的制备酚醛树脂的技术方案即可。本发明优选 先将间氨基苯酚加入到溶剂中,然后向其中加入甲醛,得到混合溶液。所述甲 醛加入后,间氨基苯酚和甲醛在溶剂中形成胶束,在所述胶束中,所述间氨基 苯酚的氨基催化甲醛和间氨基苯酚进行聚合反应,并且间氨基苯酚中的氨基通 过Mannich反应也参与聚合反应,得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球。为了使原 料充分溶解和混合,本发明在将间氨基苯酚加入到溶剂中后,优选将其进行第 一搅拌溶解;向其中加入甲醛后,得到混合溶液,本发明优选对得到的混合溶 液进行第二搅拌。
在本发明中,所述溶剂为水和醇类化合物的混合溶液,优选为水和醇类化 合物的混合溶液,所述醇类化合物优选为甲醇、乙醇、异丙醇和乙二醇中的一 种或多种,更优选为乙醇,本发明对所述水和醇类化合物的混合溶液中水和醇 类化合物的比例没有特殊的限制,能够使间氨基苯酚和甲醛溶解并产生胶束即 可;本发明对所述间氨基苯酚和甲醛的比例没有特殊的限制,采用本领域技术 人员熟知的酚醛聚合反应过程中酚类化合物与甲醛的比例即可;在本发明中, 所述的间氨基苯酚与甲醛的摩尔比优选为1:(1.5~5),所述甲醛的体积与所述 间氨基苯酚的质量比优选为(15~968)μL:(9.17~586.64)mg,更优选为(60 ~242)μL:(36.67~180)mg。所述的间氨基苯酚的浓度优选为 5mmol/L~320mmol/L,所述的甲醛的浓度优选为7.5mmol/L~1600mmol/L。
所述第一搅拌的温度优选为3℃~70℃,更优选为10℃~70℃,最优选为 20℃~70℃;本发明对第一搅拌的时间没有特殊的限制,将所述间氨基苯酚溶解 即可,在本发明中,所述第一搅拌的时间优选为5分钟~15分钟;所述第二搅拌 的时间优选为0.1小时~24小时,更优选为1小时~15小时,最优选为2小时~5 小时;所述第二搅拌与所述第一搅拌在相同的温度下进行。
得到间氨基苯酚和甲醛的混合溶液后,在所述混合溶液中,在间氨基苯酚 的氨基自催化作用下,所述间氨基苯酚与所述甲醛发生聚合反应,得到共聚苯 并噁嗪-树脂高分子球。本发明对所述间氨基苯酚与甲醛反应的条件没有特殊的 限制,采用本领域技术人员熟知的酚醛树脂的制备的技术方案即可。在本发明 中,所述聚合反应的温度优选为50℃~200℃,更优选为80℃~150℃,当反应温 度高于110℃时,本发明优选将所述混合溶液在水热条件下进行水热反应,得到 共聚苯并噁嗪-树脂高分子球。本发明也可以直接对所述混合溶液进行第三搅拌, 即可得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球,无需进行水热过程。本发明对所述搅拌 的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的搅拌的技术方案即可。在 本发明中,所述聚合反应的时间优选为0.1小时~50小时,更优选为1小时~40 小时,更优选为2小时~30小时。
在所述聚合反应的过程中,所述甲醛和间氨基苯酚在溶剂中形成胶束,在 所述胶束中,间氨基苯酚中的氨基作为催化剂自催化聚合反应,从而得到共聚 苯并噁嗪-树脂高分子球;在反应过程中,作为起催化作用的间氨基苯酚的氨基 还能够分布在胶束的表面,使得胶束表面带有同样电荷,从而使得胶束之间存 在排斥作用,抑制了胶束之间的粘结,得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球具有 很高的单分散性,其尺寸具有良好的可调节性,有利于其应用。
所述聚合反应完成后,本发明优选将得到的反应液进行后处理,得到共聚 苯并噁嗪-树脂高分子球,具体过程如下:
本发明将得到的反应液进行固液分离,然后将得到的固体进行清洗,将得 到的清洗后的固体进行干燥,得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球。本发明对所述 固液分离的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的固液分离的技术 方案即可,在本发明中,所述固液分离优选为离心,本发明对所述离心的参数 设置没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的离心的技术方案即可。在本 发明中,所述离心的速率为5000rpm~12000rpm,更优选为7000rpm~9000rpm, 所述离心的时间优选为1分钟~20分钟,更优选为3分钟~10分钟。本发明对所 述清洗的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的清洗的技术方案即 可。在本发明中,所述清洗优选为用水清洗,所述清洗的次数优选为2次~5次。 本发明对所述干燥的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的干燥的 技术方案即可。在本发明中,所述干燥的温度优选为60℃~120℃,更优选为 70℃~90℃,所述干燥的时间优选为4小时~24小时,更优选为6小时~15小时。
得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球后,本发明对所述共聚苯并噁嗪-树脂高分 子球进行扫描电镜扫描分析,结果表明,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂高分 子球具有很高的单分散性,且树脂球的尺寸可以在大范围内调节。
本发明提供一种自催化制备共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的方法,间氨基苯 酚中的氨基自催化间氨基苯酚和甲醛的聚合反应中,甲醛和间氨基苯酚在溶剂 中形成胶束,在胶束中,间氨基苯酚的氨基催化间氨基苯酚和甲醛发生聚合反 应,从而得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球;在反应过程中,部分间氨基苯酚的 氨基还能够分布在胶束的表面,使胶束表面带有相同的电荷,静电排斥作用抑 制了胶束之间的粘结,使得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球具有很高的单分散 性,,树脂球的尺寸可以大范围内调节,有利于其应用。
本发明提供一种共聚苯并噁嗪-树脂基炭球的自催化制备方法,包括以下步 骤:
将上述技术方案所述制备方法得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行煅 烧,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球后,本发明将所述共聚苯并噁嗪-树脂高分 子球进行煅烧,所述共聚苯并噁嗪-树脂高分子球得到炭化,从而得到炭球。本 发明对所述煅烧的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的煅烧的技 术方案即可。本发明优选将得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球置于管式炉中, 将其进行煅烧,得到炭球,在本发明中,所述煅烧的温度优选为500℃~1300℃, 更优选为550℃~1100℃,最优选为700℃~1000℃;所述煅烧的时间优选为2小 时~12小时,更优选为4小时~8小时。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,本发明将得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭 球进行扫描电镜扫描分析,结果表明,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球 具有很高的单分散性,保持三维周期的排列结构,得到的共聚苯并噁嗪-树脂基 炭球的尺寸能够在大范围内调节。
本发明将上述技术方案所述制备方法得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进 行炭化后得到炭球,因此本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球也具有很高的 单分散性,球的粒径可调节区间大,有利于其的应用。
本发明得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用双电层电容器的电极材料, 具体过程如下:
本发明将共聚苯并噁嗪-树脂基炭球制备成双电层电容器的电极。本发明对 所述炭球电极的制备方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的制备双 电层电容器的电极的技术方案即可。
本发明对得到的炭球电极的电容性能进行测试,具体过程如下:
本发明将所述炭球电极作为工作电极,进行电容性能测试实验,得到循环 伏安曲线、恒电流充放电曲线、充放电循环曲线和电化学阻抗谱,并且根据不 同密度下的恒电流充放电曲线,计算得到能量密度与功率密度关系的曲线,结 果表明。结果表明,本发明将得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球制备成的双电层 电容器的电极,具有优异的电容性能。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的共聚苯并噁嗪-树 脂高分子球、相应的炭球及其制备方法进行详细地描述,但不能将它们理解为 对本发明保护范围的限定。
实施例1
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入121μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的离心后的固体水洗两次,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯 并噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图1所示,图1为本发明实施例1制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描 电镜图,由图1可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。本 发明将得到的扫描电镜图进行粒径统计,结果如图2所示,图2为本发明实施 例1得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径统计图,由图2可以看出,本发 明制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径分布很窄,单分散性很好。本实施 例制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为617nm。
实施例2
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 20℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入121μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图8所示,图8为本发明实施例2制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描 电镜图,由图8可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。本 实施例制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为613nm。
实施例3
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 10℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入121μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图9所示,图9为本发明实施例3制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫描 电镜图,由图9可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。本 实施例3制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为605nm。
实施例4
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 40℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入121μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图10所示,图10为本发明实施例4制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图10可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例4制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为627nm。
实施例5
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 50℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入121μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图11所示,图11为本发明实施例5制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图11可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例5制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为599nm。
实施例6
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 60℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入121μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图12所示,图6为本发明实施例12制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图12可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例6制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为577nm。
实施例7
将36.67mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入60μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图13所示,图13为本发明实施例7制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图13可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例7制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为507nm。
实施例8
将45.83mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入76μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图14所示,图14为本发明实施例8制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图14可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例8制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为570nm。
实施例9
将55.00mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入91μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图15所示,图15为本发明实施例9制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图15可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例9制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为604nm。
实施例10
将91.66mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入151μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图16所示,图16为本发明实施例10制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图16可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例10制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为640nm。
实施例11
将110mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在30℃ 下搅拌溶解10分钟后,向其中加入182μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的温度 升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心5分 钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并噁嗪 -树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图17所示,图17为本发明实施例11制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图17可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例11制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为651nm。
实施例12
将146.67mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入242μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 如图18所示,图18为本发明实施例12制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的扫 描电镜图,由图18可以看出,本发明制备的酚醛树脂球具有很高的单分散性。 本实施例12制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为703nm。
实施例13
将293.32mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入484μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌0.1小时。将得到的反应产物在5000rpm转速下离 心3分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在120℃下干燥4小时,得到共聚苯 并噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例13得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例13 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为914nm。
实施例14
将586.64mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入968μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌0.1小时。将得到的反应产物在5000rpm转速下离 心1分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在120℃下干燥4小时,得到共聚苯 并噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例14得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例14 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为1030nm。
实施例15
将9.17mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解5分钟后,向其中加入15μL甲醛,搅拌24小时后,将水浴的 温度升高到90℃,继续搅拌50小时。将得到的反应产物在12000rpm转速下离 心20分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在50℃下干燥12小时,得到共聚 苯并噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例15得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例15 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为375nm。
实施例16
将13.75mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入23μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在10000rpm转速下离 心5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在100℃下干燥4小时,得到共聚苯 并噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例16得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例16 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为416nm。
实施例17
将18.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入30μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在10000rpm转速下离 心5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯 并噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例17得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例17 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为436nm。
实施例18
将27.50mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入45μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例18得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例18 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为473nm。
实施例19
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入91μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在5000rpm转速下离心 10分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在60℃下干燥24小时,得到共聚苯 并噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例19得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例17 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为606nm。
实施例20
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 30℃下搅拌溶解10分钟后,向其中加入242μL甲醛,搅拌1小时后,将水浴的 温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在8000rpm转速下离心 5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在120℃下干燥4小时,得到共聚苯并 噁嗪-树脂高分子球。
本发明对实施例20得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描 分析,结果显示,本发明制备的酚醛树脂球具有较高的单分散性。本实施例18 制备的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的粒径为643nm。
比较例1
将73.33mg间氨基苯酚加入到8.4mL水和8.4mL甲醇的混合溶液中,在 0℃(温度不同)下搅拌溶解10分钟后,向其中加入121μL甲醛,搅拌1小时 后,将水浴的温度升高到75℃,继续搅拌4小时。将得到的反应产物在12000rpm 转速下离心5分钟,将得到的产物离心水洗两次后,在80℃下干燥12小时,得 到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球。
本发明将得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行扫描电镜扫描分析,结果 表明,本比较例得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的尺寸分布较广,单分散性 较差。
实施例21
将实施例1得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分析,结果如 图3所示,图3为本发明实施例21制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球的扫描电镜 图,由图3可以看出,本发明制备的炭球粒径均匀,具有非常高的单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,结果如图4所示,图4为本 发明实施例21得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球制备的电极的循环伏安曲线,由 图4可以看出,本发明制备的炭球电极具有高的速率性能;本发明对得到的炭 球电极进行恒电流充放电表征,结果如图5,结果显示电极具有高的电容器性能 和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密度和功率密度曲线, 结果6如图,显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发明对得到的 炭球电极进行循环性能表征,结果7如图,说明炭球电极具有稳定的性能。
实施例22
将实施例2得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例22得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的炭球粒径均匀,具有很高的单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果说明炭球电极具有稳定的性能。
实施例23
将实施例3得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球后在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例23得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例24
将实施例4得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例24得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有较高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例25
将实施例5得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例25得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有很高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例26
将实施例6得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例26的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分析,结 果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的单分散 性。
得到炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此可知,本发明提供的 炭球可以用作双电层电容器的电极材料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏 安表征,本发明制备的炭球电极具有高的速率性能;本发明对得到的炭球电极 进行恒电流充放电表征,炭球电极具有高的电容器性能和良好的速率响应,由 恒电流充放电数据计算得到的能量密度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具 有较高的能量密度和功率密度;本发明对得到的炭球电极进行循环性能表征, 结果如图,说明炭球电极具有稳定的性能。
实施例27
将实施例7得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例27得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例28
将实施例8得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例28得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例29
将实施例9得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例29得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例30
将实施例10得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例30得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例31
将实施例11得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例31得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例32
将实施例12得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在900℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例32得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有很高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例33
将实施例13得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在1300℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明实施例33将得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有较高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例34
将实施例14得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在1300℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例34得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有较高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例35
将实施例15得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在550℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例35得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有较高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例36
将实施例16得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在600℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例36得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有较高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例37
将实施例17得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在650℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例37得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有较高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
实施例38
将实施例18得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球在850℃下在管式炉中煅烧4 小时,得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球。
本发明将实施例38得到的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球进行扫描电镜扫描分 析,结果表明,本发明制备的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球粒径均匀,具有较高的 单分散性。
得到共聚苯并噁嗪-树脂基炭球后,用其制备成双电层电容器的电极,由此 可知,本发明提供的共聚苯并噁嗪-树脂基炭球可以用作双电层电容器的电极材 料。本发明对得到的炭球电极进行循环伏安表征,本发明制备的炭球电极具有 高的速率性能;本发明对得到的炭球电极进行恒电流充放电表征,炭球电极具 有高的电容器性能和良好的速率响应,由恒电流充放电数据计算得到的能量密 度和功率密度曲线,结果显示炭球电极具有较高的能量密度和功率密度;本发 明对得到的炭球电极进行循环性能表征,结果如图,说明炭球电极具有稳定的 性能。
由以上实施例可知,本发明提供一种共聚苯并噁嗪-树脂高分子球的制备方 法和炭球的制备方法,本发明将间氨基苯酚和甲醛在氨水和/或乙二胺存在的条 件下进行聚合反应,得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球。甲醛、间氨基苯酚和作 为催化剂的氨水和/或乙二胺在溶剂中形成胶束,在胶束中,氨水和/或乙二胺催 化间氨基苯酚和甲醛发生聚合反应,从而得到共聚苯并噁嗪-树脂高分子球;在 反应过程中,氨水和/或乙二胺能够分布在胶束的表面,产生正电荷,静电排斥 的作用抑制了胶束之间的粘结,使得到的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球具有很高 的单分散性,树脂球的尺寸可以大范围内调节,有利于其应用。本发明将得到 的共聚苯并噁嗪-树脂高分子球进行煅烧后得到炭球,因此本发明提供的炭球也 具有很高的单分散性。