[发明专利]一种高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法有效
| 申请号： | 201410117820.9 | 申请日： | 2014-03-26 |
| 公开（公告）号： | CN103922305A | 公开（公告）日： | 2014-07-16 |
| 发明（设计）人： | 张存满;耿振;王达斌;周向阳 | 申请（专利权）人： | 同济大学 |
| 主分类号： | C01B31/02 | 分类号： | C01B31/02 |
| 代理公司： | 上海智信专利代理有限公司 31002 | 代理人： | 吴林松 |
| 地址： | 200092 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 表面积 含量 掺杂 多孔 制备 方法 | ||
1.一种高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将生物质原料干燥、粉碎后得到颗粒，将颗粒在氮气气氛下进行高温碳化处理后得到碳化物；然后将碳化物分散在氢氧化钾溶液中，搅拌干燥后得到碱碳混合物；将碱碳混合物在氮气气氛下进行高温活化处理，洗涤、过滤、干燥，得到多孔碳材料；将多孔碳材料均匀分散在强酸溶液中进行氧化处理，过滤、洗涤、干燥后得到氧化多孔碳材料，最后将氧化多孔碳材料在氨气气氛下进行高温氨化处理，得到高比表面积高氮含量掺杂多孔碳。
2.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述生物质原料为玉米芯、椰壳、竹叶或鱼骨等。
3.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述生物质原料干燥、粉碎后得到颗粒包括以下步骤：将生物质原料在温度为100～150℃下干燥至少24小时，粉碎过筛后，颗粒尺寸控制为25～500um。
4.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述高温碳化处理中，氮气流速为0.5～2L/min，温度为300～500℃，处理时间为2～5小时，升温速率为3～5℃/min。
5.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述氢氧化钾溶液为饱和溶液，氢氧化钾溶液与碳化物的混合比为(2～4):1。
6.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述碳化物分散在氢氧化钾溶液中的搅拌时间为0.5～1小时。
7.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述高温活化处理中，氮气流速为0.5～2L/min，活化温度为650～900℃，活化时间为2～6小时，升温速率为4～6℃/min。
8.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述强酸为浓硝酸、浓硫酸或高浓度双氧水。
9.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述氧化处理的温度为20～80℃，时间为0.5～5小时；
或所述高温氨化处理中，氨气的流速为1～3L/min，温度为400～900℃，处理时间为1～10小时，升温速率为4～10℃/min。
10.根据权利要求1所述的高比表面积高氮含量掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于：所述掺杂多孔碳的比表面积为2500～3500m2/g，材料孔径为0.5～6nm，氮含量为4～12%。
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