[发明专利]一种三维有序方形孔介孔碳骨架材料的制备方法

摘要

本发明属于无机材料技术领域，具体为一种三维有序方形孔介孔碳骨架的制备方法。本发明采用溶液法制得单分散方形四氧化三铁纳米颗粒，通过溶剂挥发诱导纳米颗粒自组装成三维有序的纳米超晶格固体，将颗粒表面的有机分子高温碳化获得碳包覆的三维方形四氧化三铁纳米超晶格，通过酸刻蚀将四氧化三铁纳米颗粒除掉获得高度有序的方形孔介孔碳材料。本发明方法简单，原料易得，成本较低，通过控制起始四氧化三铁纳米颗粒的形貌及大小，对介孔碳骨架的孔道的形状和大小进行调控。制备的材料介孔碳的孔结构高度有序且连续，比表面积大，结构稳定，在吸附与分离、储能、传感等方面有广泛的应用。

主权项

 一种三维有序方形孔介孔碳骨架的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）以油酸铁、油酸钠和油酸作为原料，采用快速升温，高温溶液法制备单分散的方形四氧化三铁纳米颗粒，纳米颗粒表面由油酸分子所包覆；将上述纳米颗粒溶于非极性溶剂中，形成稳定的方形四氧化三铁纳米颗粒胶体溶液；（2）将所得方形四氧化三铁纳米颗粒胶体溶液置于瓷舟中，控制方形四氧化三铁纳米颗粒胶体溶液的溶剂挥发速率，诱导纳米颗粒自组装，溶剂完全挥发后即得到高度有序的方形纳米颗粒超晶格；（3）将方形四氧化三铁纳米颗粒超晶格在惰性气氛下高温煅烧，碳化纳米颗粒表面的油酸配体分子，得到碳包覆的方形四氧化三铁纳米超晶格；（4）将碳包覆的方形四氧化三铁纳米超晶格材料分散于强酸中进行刻蚀，去除四氧化三铁纳米颗粒，得到具有高比表面积、孔道结构连续的三维方形孔介孔碳骨架。