[发明专利]一种具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料及其制备方法在审
| 申请号： | 201810899483.1 | 申请日： | 2018-08-08 |
| 公开（公告）号： | CN109052360A | 公开（公告）日： | 2018-12-21 |
| 发明（设计）人： | 刘天西;赖飞立;宗伟;缪月娥;冯鉴睿 | 申请（专利权）人： | 东华大学 |
| 主分类号： | C01B32/05 | 分类号： | C01B32/05 |
| 代理公司： | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人： | 翁若莹;王婧 |
| 地址： | 200050 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 中空多面体 氮掺杂碳材料 聚苯胺 制备 聚苯胺复合材料 物理化学性质 导电性 电化学性能 表面包覆 碳化处理 复合材料 刻蚀 酸洗 支撑 | ||
1.一种具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，包括：在ZIF-67表面包覆聚苯胺，得到ZIF-67@聚苯胺复合材料，经酸洗刻蚀和碳化处理，得到具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料。
2.如权利要求1所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的在ZIF-67表面包覆聚苯胺的步骤包括：将ZIF-67粉末超声分散在水中，得到均匀分散液，加入苯胺单体，使其均匀分散后，加入过硫酸铵水溶液，搅拌反应后，进行离心、洗涤、干燥得到ZIF-67@聚苯胺复合材料。
3.如权利要求2所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的过硫酸铵水溶液的浓度为0.6-2.2g/30mL。
4.如权利要求2所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的苯胺单体与过硫酸铵的重量比为0.1∶0.6-1.2。
5.如权利要求2所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的ZIF-67粉末与苯胺单体的比例为100mg：10-30μL。
6.如权利要求2所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的均匀分散液中ZIF-67粉末的浓度为0.5-1.5mg/mL。
7.如权利要求1所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的酸洗刻蚀的步骤包括：将ZIF-67@聚苯胺复合材料粉末浸入到盐酸溶液中，搅拌反应，刻蚀掉内部的ZIF-67，得到中空聚苯胺。
8.如权利要求7所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的盐酸溶液的浓度为0.5-1.5mol/L，搅拌反应时间为3-9h。
9.如权利要求1所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的碳化处理的步骤包括将中空聚苯胺置于管式炉中，在惰性气体的气氛下热处理，得到具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料。
10.如权利要求9所述的具有中空多面体结构的氮掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述的热处理温度为600-900℃，时间为2-5h，升温速率为3-10℃/min。
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