[发明专利]一种多孔碳材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种多孔碳材料及其制备方法，所述制备方法使用生物质纤维素材料棉花作为前驱体，经过酸热处理、中和浸渍、热处理、后处理四个步骤来制备掺杂N、P的多孔碳材料。原料来源丰富，碳含量高，具有吸酸溶胀的特点，易于形成丰富的孔道结构，能够制备结构稳定、性能优良、适合多用途的碳基材料。所制备的多孔碳材料掺杂N、P，BET比表面积在2000m2/g以上，总孔容在1‑3cm3·g‑1，其中中孔孔容占总孔容的40‑90％，平均孔径在1.8‑6nm之间，P元素含量在0.3‑5％之间，N元素含量在0.5‑5％之间，同时材料还具有一定程度的石墨化结构，能够广泛应用于超级电容器、金属燃料电池、PM2.5的空气净化、有机废水处理、催化剂载体等领域。

主权项

1.一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于，制备过程包括四个步骤：A、酸热处理：将前驱体棉纤维加入到含有磷酸溶液的密闭反应釜中进行酸化热处理；B、中和浸渍：将A步骤反应后的产品中通入NH₃气至溶液为碱性，静置，过滤、干燥得固体产物；C、热处理：对B步骤得到的固体产品在高温、惰性气氛下进行热处理；D、后处理：将C步骤得到的产物经超声水洗以去除碳化产物孔隙中残余的磷酸盐、铵盐以及杂质，干燥得到N、P掺杂的棉纤维基多孔碳材料。