碳纳米管/酚醛树脂基炭凝胶复合材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

炭气凝胶是一种新型的纳米级多孔炭材料，在不破坏有机湿凝胶结构的情况下，将凝胶结构中的液体由气体代替，再经高温炭化得到。

酚醛树脂基炭气凝胶具有碳材料的化学稳定性高、导电性好等优点，同时还具有比表面积高、孔道结构丰富、孔径可调等特点，在电化学、储能、吸附等领域的应用前景广阔。

碳纳米管作为一种性能优良的新型纳米碳材料，将其分散在酚醛树脂基炭凝胶中能制得综合性能优异的碳材料。

2. 国内外研究现状分析

1985年richard e.smalley等人首次成功合成富勒烯，1991年iijima首次发现碳纳米管。

之后，碳纳米管作为增强材料添加于各类基体材料中主要用于增强力学性能和导电性能。

上世纪八十年代，美国lawrance livermore国家实验室pekala r.w团队以间苯二酚和甲醛为反应物在碱性条件下，采用碳酸钠作为催化剂，经过溶胶-凝胶反应，得到rf有机湿凝胶，再经过溶剂交换过程，采用超临界干燥的方法制得rf有机气凝胶。

3. 研究的基本内容与计划

根据同类材料国内外研究状况，选用的低共熔溶剂为chcl、尿素和乙二醇按照摩尔比1:1:1在90℃密封置于水浴锅中磁力搅拌制得所需的低共熔溶剂。选用苯酚:l-赖氨酸为5、10、15、20的摩尔比及苯酚:甲醛=1:2的摩尔比和0%、1%、3%、5%、8%、20%的碳纳米管在低共熔溶剂中制备碳纳米管/酚醛树脂基有机湿凝胶，采用常压蒸发干燥法制成气凝胶，再经800℃高温炭化3h制得炭气凝胶。

2017.12-2018.01：查阅相关文献，完成文献综述和开题报告。

2018.03-2018.05：完成实验相关内容，将产品进行测试和表征。

4. 研究创新点

在原有的酚醛树脂炭气凝胶制备过程中，采用低共熔溶剂分散碳纳米管获得分散均匀性能优良的碳纳米管/酚醛树脂基炭气凝胶。