[发明专利]一种沥青基多孔炭纳米片及其制备方法

权利要求书

1.一种沥青基多孔炭纳米片，其特征在于，以沥青为碳源，杂原子无机盐为掺杂剂，在熔盐的作用下直接炭化制得多孔炭纳米片。

2.根据权利要求1所述的沥青基多孔炭纳米片，其特征在于，所述的沥青为煤沥青、石油沥青、天然沥青、中间相沥青中的一种或几种；所述的熔盐为氯化锂、氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化钡中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的沥青基多孔炭纳米片，其特征在于，所述的杂原子为N时，掺杂所用无机盐为LiNO₃、CO(NH₂)₂、NH₄NO₃、KNO₃或NaNO₃。

4.根据权利要求1所述的沥青基多孔炭纳米片，其特征在于，所述的杂原子为S时，掺杂所用无机盐为Na₂S₂O₃、Na₂SO₄、K₂S₂O₃、K₂SO₄或CS(NH₂)₂。

5.根据权利要求1所述的沥青基多孔炭纳米片，其特征在于，所述的杂原子为P时，掺杂所用化合物为NaH₂PO₄、NaH₂PO₂、KH₂PO₄或KH₂PO₂。

6.一种权利要求1所述的多孔炭纳米片制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）反应物的预处理：将沥青研磨成粉，倒入有机溶液中，搅拌溶解；加入研磨混合均匀的盐介质和杂原子无机盐前驱体，常温搅拌一段时间后，加热搅拌蒸发溶剂，得到反应前驱体；

（2）多孔炭纳米片的制备：将步骤（1）中得到的反应前驱体转入反应釜中，通入氩气将釜中的空气排除干净，按照2-7 ºC/min的升温速率将反应釜加热到500～1000 ºC，恒温1-5h，反应结束后自然冷却至室温，用去离子水洗涤、过滤和干燥后，即得杂原子掺杂的沥青基二维多孔炭纳米片；

（3）熔盐回收：将反应结束后得到的样品用去离子水洗涤、过滤，得到的滤液收集起来，加热蒸发掉水溶剂，将析出的盐收集，进入步骤（1）中继续使用。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为甲苯、四氢呋喃、喹啉、苯、二甲苯、二硫化碳和四氯化碳中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中沥青在有机溶剂中的溶解度为5g/L～500g/L；形成熔融的盐介质与沥青的质量比为（2～20）:1。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中掺杂原子的无机盐与沥青的质量比为1/2～5/1。