[发明专利]一种空间限制效应制备氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料的方法

权利要求书

1.一种空间限制效应制备氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将纳米γ-Fe₂O₃粉体及甲醛溶液分散于水中，加热至75~85℃，保持该温度，加入三聚氰胺，并使三聚氰胺完全溶解，得到反应液；其中，纳米γ-Fe₂O₃粉体、甲醛溶液中的甲醛及三聚氰胺的质量之比为1∶（70~80）∶（45~55）；水的用量按照每1 mg纳米γ-Fe₂O₃粉体分散于3.5~4.5 mL水中，甲醛溶液中甲醛的质量分数为30~37%；

（2）将步骤（1）所得反应液继续于75~85℃搅拌产生沉淀，反应至沉淀不再增多后，冷却至室温，固液分离，取固体洗涤、烘干，得到三聚氰胺甲醛树脂微球；

（3）将步骤（2）所得三聚氰胺甲醛树脂微球放入煅烧器皿中，于氮气气氛下，升温至700~900℃，保温1~5小时后，自然冷却至室温；然后于稀盐酸中浸泡1~3小时，再水洗至中性，烘干，即得氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料；

其中，当煅烧器皿为刚玉坩埚，且刚玉坩埚内三聚氰胺甲醛树脂微球的加入量为0.08~0.2 g/mL时，所得氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料为纳米片结构；

当煅烧器皿为刚玉方舟，所述三聚氰胺甲醛树脂微球平铺于刚玉方舟内，且刚玉方舟内三聚氰胺甲醛树脂微球的加入量小于0.4 g/mL，所得氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料为纳米球结构。

2.根据权利要求1所述空间限制效应制备氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料的方法，其特征在于：步骤（2）所述烘干的温度为70~140℃。

3.根据权利要求1所述空间限制效应制备氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料的方法，其特征在于：步骤（3）中升温时的升温速率为1~5℃/min。

4.根据权利要求1所述空间限制效应制备氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料的方法，其特征在于：步骤（3）中所述稀盐酸的浓度为1~3 mol/L。

5.根据权利要求1所述空间限制效应制备氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料的方法，其特征在于：步骤（3）中所述烘干的温度为60~100℃。

6.权利要求1至5任一所述的制备方法制得的氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料。

7.权利要求6所述的氮掺杂石墨化多孔炭纳米材料作为电极材料的应用。