[发明专利]一种氮掺杂碳纳米环及其制备方法与应用有效
| 申请号： | 201810243998.6 | 申请日： | 2018-03-23 |
| 公开（公告）号： | CN108821261B | 公开（公告）日： | 2020-08-28 |
| 发明（设计）人： | 徐泉;苏日古 | 申请（专利权）人： | 中国石油大学(北京) |
| 主分类号： | C01B32/15 | 分类号： | C01B32/15;B82Y40/00;B82Y30/00;G01N21/64 |
| 代理公司： | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人： | 吴红林;姚亮 |
| 地址： | 102249*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 掺杂 纳米 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种氮掺杂碳纳米环的制备方法，其包括：将碳源与氮源混合得前驱体混合物；并对该前驱体混合物直接加热避免加压，在能使其中的氮源熔化的温度下反应得所述氮掺杂碳纳米环；所述氮源为尿素，所述碳源为柠檬酸钠。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在对所述前驱体混合物直接加热前对其研磨。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述柠檬酸钠与所述尿素的质量比为1:0.1至1:16。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述柠檬酸钠与所述尿素的质量比为1:4。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述反应的温度为140～240℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述反应的温度为140～240℃。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述反应的温度为140～240℃。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述反应的温度为140～240℃。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的制备方法，其中，所述反应的时间为1min以上。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述反应的时间为1h以上。
11.根据权利要求1～8、10中任一项所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括分离步骤。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其中，所述分离步骤包括：
将反应后的物料自然冷却，并在冷却后的物料中加入水，随后采用截留膜过滤得滤液，并将滤液冷冻干燥得所述氮掺杂碳纳米环。
13.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括分离步骤。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其中，所述分离步骤包括：
将反应后的物料自然冷却，并在冷却后的物料中加入水，随后采用截留膜过滤得滤液，并将滤液冷冻干燥得所述氮掺杂碳纳米环。
15.根据权利要求12或14所述的制备方法，其中，所述截留膜的截留分子量为3kDa、5kDa、10kDa或30kDa中的任意一种或者至少两种的组合。
16.根据权利要求12或14所述的制备方法，其中，所述冷冻干燥是在真空及-50℃至-45℃条件下进行。
17.根据权利要求15所述的制备方法，其中，所述冷冻干燥是在真空及-50℃至-45℃条件下进行。
18.一种氮掺杂碳纳米环，其是由权利要求1～17中任一项所述的制备方法制备得到的。
19.根据权利要求18所述的氮掺杂碳纳米环，其中，该氮掺杂碳纳米环经XPS分析，其元素含量为C为50～60％、N为15～20％、O为20～30％。
20.权利要求18或19所述的氮掺杂碳纳米环作为酸碱识别剂用于识别水溶液pH的应用。
21.权利要求18或19所述的氮掺杂碳纳米环作为检测试剂用于检测Fe3+离子浓度的应用。
22.权利要求18或19所述氮掺杂碳纳米环作为吸附剂用于吸收空气中的PM颗粒的应用。
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