[发明专利]一种非贵金属负载多孔碳材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种非贵金属负载多孔碳材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)提供非贵金属负载联吡啶类和非贵金属卟啉类共价有机框架材料；

(2)对步骤(1)中所述非贵金属负载联吡啶类和非贵金属卟啉类共价有机框架材料在氮气氛围下进行热重表征，根据其在不同温度下的热解情况选择合适的碳化温度T；

(3)将步骤(1)中所述非贵金属负载联吡啶类和非贵金属卟啉类共价有机框架材料均匀分散在样品管中，惰性气体保护条件下，按1-5℃/min升温至步骤(2)中所述的碳化温度T；

(4)惰性气体保护条件下，维持碳化温度T，60-720min；

(5)惰性气体保护条件下，按1-5℃/min降温至300-600℃，然后自然冷却至室温，得到非贵金属负载多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述非贵金属负载多孔碳材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述非贵金属负载联吡啶类和非贵金属卟啉类共价有机框架材料具有规整的微/介孔结构，以及较高的比表面积和热/化学稳定性。

3.根据权利要求1所述非贵金属负载多孔碳材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述非贵金属负载联吡啶类共价有机框架材料由联吡啶类共价有机框架材料经过后修饰得到。

4.根据权利要求3所述非贵金属负载多孔碳材料的制备方法，其特征在于：

所述联吡啶类共价有机框架材料为：Py-2,2’-BpyPh COF、CuP-BPyPh COF或TpBpy。

5.根据权利要求4所述非贵金属负载多孔碳材料的制备方法，其特征在于：后修饰方法为：将所述联吡啶类共价有机框架材料与非贵金属盐的甲醇溶液混合，搅拌，25-80℃，反应4-24小时；且所述联吡啶类共价有机框架材料与非贵金属盐的摩尔比为1：1～12；所述非贵金属盐的浓度为0.01-0.03mol/L；

所述非贵金属盐为醋酸钴、氯化钴、氯化锰、醋酸锰、醋酸铁、氯化镍、醋酸镍或四氯化锡。

6.根据权利要求1所述非贵金属负载多孔碳材料的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中所述非贵金属卟啉类共价有机框架材料为：Py-2,2’-BpyPh COF、CuP-BPyPhCOF、TpBpy、Pc-PBBA COF、COF-366、COF-66、NiPc-COF、2D-NiPc-BTDA COF、ZnP-COF、NiPc-PBBA COF、MPc-COFs(M＝Co,Cu,and Zn)、MP-COF(M＝H2,Zn,Cu)、ZnPc-Py COF、ZnPc-DPBCOF、ZnPc-NDI COF、ZnPc-PPE COF、CuP-Ph COF、CuP-TFPh COF、CoPc-BPDA COF、ZnP-CTFs、CuP-SQ COF、PCPF-1、Dma Tph、Dha Tph、[Pry]_X-H₂P-COF或[HC≡C]_X-H₂P-COF。

7.根据权利要求1所述非贵金属负载多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述碳化温度T的范围为400-1100℃。

8.根据权利要求1所述非贵金属负载多孔碳材料的制备方法其特征在于：

步骤(3)中所述样品管为石英瓷舟。

9.一种非贵金属负载多孔碳材料的应用，其特征在于利用上述制备出的非贵金属负载多孔碳材料，制备超级电容器的工作电极，活性物质载量为0.5-3.5mg/cm²。