[发明专利]一种制备硫掺杂类石墨烯介孔碳纳米材料的方法

摘要

本技术发明涉及硫掺杂介孔碳纳米材料的制备。多孔碳纳米材料在超级电容器、锂离子电池负极、催化、吸附等领域有着很高的应用价值。本发明利用镁粉与二硫化碳气体的热还原反应得到介孔的类石墨烯结构碳纳米材料，能够实现高质量类石墨烯碳材料的大产量制备。将液体二硫化碳用氩气鼓泡，其挥发蒸汽被带入反应腔体中，在550‑650℃温度范围内与镁粉反应，得到碳纳米材料和硫化镁的混合物。将产物依次水洗和酸洗，冷冻干燥后得到疏松轻质的类石墨烯碳纳米材料，硫掺杂的元素百分比约6％。通过消耗镁粉还原二硫化碳的方法来制备碳纳米材料，具有成本低产量高之优势，而且引入的硫掺杂有利于该材料在电化学储能电极方面的应用。 1

主权项

1.一种制备硫掺杂类石墨烯介孔碳纳米材料的方法，其特征在于反应设备的设计和制备方法与步骤。

1)原材料是镁粉和液态二硫化碳，反应方程式2Mg+CS₂→2MgS₂+C。我们用氩气鼓泡二硫化碳液体，通入真空炉中进行中高温反应。

2)为了使镁粉能够反应彻底，将镁粉和氯化钠粉按照一定的质量比均匀混合。

3)550‑650℃范围皆可发生镁与二硫化碳的还原反应。

4)反应得到的产物浸没入稀盐酸的水溶液中，去除硫化物和残留的少量镁颗粒。

5)将含有碳纳米材料的水溶液抽滤，分散于去离子水中，再抽滤，去除杂质离子。滤膜上的黑色产物可以冷冻干燥。

2.根据权利要求1所述的一种制备硫掺杂类石墨烯介孔碳纳米材料的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的原材料和为此化学反应设计的实验设备。

3.根据权利要求1所述的一种制备硫掺杂类石墨烯介孔碳纳米材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的将镁粉与氯化钠粉混合和步骤(3)中所述的温度区间。

4.根据权利要求1所述的一种制备硫掺杂类石墨烯介孔碳纳米材料的方法，其特征在于，步骤(4)和(5)中所述的提纯石墨烯的方法。