[发明专利]用聚苯并咪唑制备高氮含量的二维氮掺杂石墨烯的方法有效
| 申请号： | 201611236549.6 | 申请日： | 2016-12-28 |
| 公开（公告）号： | CN106744851B | 公开（公告）日： | 2019-07-30 |
| 发明（设计）人： | 李忠芳;王素文;卢雪伟 | 申请（专利权）人： | 山东理工大学 |
| 主分类号： | C01B32/184 | 分类号： | C01B32/184;H01G11/36;H01G11/44 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 255086 山东省淄博*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | 本发明是用全芳香性的聚苯并咪唑（PBI）为碳源和氮源制备高氮含量的二维氮掺杂石墨烯的制备方法。用PBI为原料，用阳离子表面活性剂改性蒙脱土形成的疏水性的层状材料为模板，用真空辅助的方法，把PBI溶液填充到层状模板剂夹层内规则地排列，去除溶剂后，在惰性气体下，热解，去除模板剂后得到高氮含量的二维氮掺杂石墨烯。PBI选全芳香性的可溶解的低聚物；层状模板剂夹层间的距离可以通过改变其吸附的阳离子表面活性剂的烷基链大小等来调节，层间距在0.2～0.6 nm之间；PBI与层状模板剂质量比为2:1～1:3；热解温度为700~1100℃。制备的二维氮掺杂石墨烯用于燃料电池或金属空气电池阴极的氧还原催化剂，电解水阳极的氧析出催化剂，超级电容器电极材料等领域。 | ||
| 搜索关键词： | 氮掺杂石墨烯 模板剂 二维 制备 高氮 阳离子表面活性剂 聚苯并咪唑 芳香性 夹层 热解 去除 超级电容器电极 金属空气电池 氧还原催化剂 阴极 改性蒙脱土 层状材料 惰性气体 燃料电池 溶液填充 真空辅助 阳极 层间距 低聚物 电解水 可溶解 疏水性 烷基链 氧析出 质量比 溶剂 氮源 吸附 催化剂 | ||
【主权项】：
1.用聚苯并咪唑（PBI）为碳源和氮源制备高氮含量的二维氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：全芳香性可溶性的PBI为碳源和氮源，PBI的高分子链是由芳香性的刚性苯并咪唑组成，分子中含有富含氮元素的咪唑环和端氨基；用阳离子表面活性剂改性的蒙脱土为模板，模板剂的疏水夹层的疏水性强、弱和层间距通过改变阳离子表面活性剂的长链烷基调节，阳离子表面活性剂选用C8～C16烷基溴化吡啶鎓盐，模板剂的层间距为0.2～0.6nm；PBI溶液与模板剂按2:1～1:3的质量比混合；PBI溶液用真空辅助的方法，分多次填充到模板剂的夹层中，PBI分子中的芳香环在夹层内规则排列；在惰性气体保护下，700～1000℃下热解2～3小时、用氢氟酸洗涤除去模板剂，制备高氮含量的二维氮掺杂石墨烯。
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