[发明专利]一种利用鱼鳞制备分级多孔碳材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用鱼鳞制备分级多孔碳材料的方法，首先将鱼鳞清洗干净后干燥和除钙处理，然后进行低温预碳化，将预碳化样品进行水热氮掺杂处理，最后进行化学活化法造孔和高温碳化保温过程后得到分级多孔碳，所制备的碳材料具有分级多孔结构，由小于2nm的微孔和大于2nm且小于50nm的介孔组成。本发明以市场中销售的草鱼鱼鳞为碳源，发明方法成本廉价，工艺周期短，操作很简单，实验方案加入了水热氮掺杂处理方法，最后成功制得了具有分级孔的高比表面积多孔碳。

主权项

1.一种利用鱼鳞制备分级多孔碳材料的方法，其特征在于，具体制备步骤如下：步骤1、用去离子水洗涤鱼鳞5‑10次后置于超声波清洗器超声30min‑120min，接着用去离子水清洗鱼鳞1‑2次；步骤2、将鱼鳞浸泡在强酸溶液中12h‑24h后，再使用去离子水清洗鱼鳞1‑3次，然后将鱼鳞置于干燥箱中干燥；步骤3、将步骤2中干燥过的鱼鳞置于充满保护气的管式炉中，进行低温预碳化，待冷却至室温后进行研磨，得到预碳化样品；步骤4、将预碳化样品溶解于去离子水中，再加入含氮试剂搅拌混合后，得到溶液A，将溶液A转移到反应釜中，经水热反应得到溶液B，待溶液B冷却至室温后过滤出沉淀，依次用去离子水和乙醇分别洗涤沉淀1‑3次，然后置于干燥箱中干燥，得到氮掺杂的样品；步骤5、将氮掺杂的样品与固体氢氧化钾混合，然后加入去离子水，搅拌30min‑120min使氮掺杂的样品与氢氧化钾溶解均匀后，静置10min‑30min，得到混合溶液C；步骤6、将混合溶液C置于油浴锅中边加热边搅拌使混合溶液C蒸干成粘稠状固体D，再将粘稠状固体D置于干燥箱中干燥，接着将干燥后的粘稠状固体D研磨成粉末E；步骤7、将粉末E置于充满保护气的管式炉中，进行高温碳化，待高温碳化后的粉末E冷却至室温后进一步研磨，得到粉末F；步骤8、使用盐酸溶液洗涤步骤8中得到的粉末F直至洗涤后的滤液呈中性，然后再用去离子水洗涤粉末3‑5次，再将粉末F置于干燥箱中干燥，得到分级多孔碳材料。