[发明专利]MOF衍生的膨化米饼状氮掺杂多孔碳材料的制备方法

权利要求书

1.一种MOF衍生的膨化米饼状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：（1）合成MIL-101-NH₂：在搅拌条件下将金属盐AlCl₃·6H₂O分多等份加入含有25 mM有机配体2-氨基对苯二甲酸的DMF溶液中，AlCl₃·6H₂O与2-氨基对苯二甲酸的质量比为2.2~2.8，且每份加入时间间隔为12~18分钟，通过控制MOF的成核与生长过程，生成形貌规则的片状MIL-101-NH₂；

（2）将片状MIL-101-NH₂在890~910 ℃的N₂气氛下高温碳化；

（3）将得到的碳材料通过酸蚀、洗涤、离心、真空干燥后得到膨化米饼状的多孔碳材料；多孔碳材料的比表面积达2343 m²/g，总孔体积达2.110 cm^-3/g，其中介孔体积达2.011 cm^-3/g。

2.根据权利要求1所述的MOF衍生的膨化米饼状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的碳化工艺，是将干燥后的MIL-101-NH₂置于管氏炉内，氮气流速为0.1L/min，从室温以5℃/min的速率升温，升温至890~910 ℃并保温5h。

3.根据权利要求1所述的MOF衍生的膨化米饼状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的酸蚀工艺，是使用HF溶液，在500 r/min转速下搅拌48 h对合成的材料进行酸蚀，接着使用蒸馏水清洗3次，然后置于高速离心机内，在8000 r/min转速下离心10min，最后将得到的固体材料置于真空干燥箱内，抽真空至-0.1MPa，在120℃下干燥12 h，得到膨化米饼状的多孔碳材料MNC-900；所述的HF溶液体积浓度为25%。

4.根据权利要求1所述的MOF衍生的膨化米饼状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的多份，是将金属盐AlCl₃·6H₂O分成7或8等份。

5.根据权利要求1所述的MOF衍生的膨化米饼状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的搅拌条件下是在200 r/min转速下搅拌。