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[发明专利]基于晶体分裂生长和自组装的碳超结构材料及其制备方法-CN202310400900.4在审
发明人：刘明贤;张叶慧;宋子洋;甘礼华;缪灵 -专利权人：同济大学
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于晶体分裂生长和自组装的碳超结构材料及制备方法。该制备方法将4,4'‑联吡啶、3‑氨基苯甲酸和Cu(NO3)2·3H2O溶于水/乙醇混合溶剂中发生配位作用驱动晶体分裂生长和自组装聚合反应以生成聚合物超结构，经过碳化/硝酸刻蚀后制得碳超结构材料。该碳超结构材料具有纳米棒状的微观形态、高比表面积、分级孔结构以及丰富的氮/氧杂原子，能够暴露更多的活性位点并提供快速的离子传输速率，改善电解质离子在材料孔道内的传输与扩散动力学，可作为理想的超级电容器的电极材料。将该碳超结构材料作为锌离子混合超级电容器的电极材料时，展现出优异的能量密度和循环寿命。
基于晶体分裂生长组装结构材料及其制备方法

[发明专利]一种多孔碳超结构材料的制备方法-CN202110936412.6有效
发明人：刘明贤;宋子洋;甘礼华 -专利权人：同济大学
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种多孔碳超结构材料的制备方法。属于材料制备科学技术领域。选择三聚氯氰和2，6‑二氨基蒽醌在乙腈溶剂中发生亲核取代反应生成聚合物前驱体，经过同步碳化/化学活化后制得多孔碳超结构材料。本发明制备工艺简单、无需复杂苛刻的实验条件，所制备的碳超结构材料具有超高的比表面积，分级多孔结构，以及氮、氧杂原子，这些特征增强了碳超结构材料的界面润湿性，提供了离子快速传输通道，并能产生显著的法拉第反应以贡献赝电容，其作为超级电容器电极材料时，展现了优异的比电容，显著的倍率性能以及优越的循环稳定性，是理想的超级电容器电极材料。
一种多孔结构材料制备方法

[发明专利]一种基于Lewis酸碱相互作用自组装制备碳超结构材料的方法-CN202210990794.5有效
发明人：刘明贤;宋子洋;甘礼华 -专利权人：同济大学
申请日： 2022-08-18 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： C01B32/318 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于Lewis酸碱相互作用自组装制备碳超结构材料的方法，属于材料制备技术领域。选择氯化铁(Lewis酸)和对苯二甲醇(Lewis碱)在1,2‑二氯乙烷溶剂中发生Lewis酸‑碱相互作用自组装聚合反应生成聚合物超结构，经过碳化/氨气活化后制得碳超结构材料。用本发明的方法制备的碳超结构材料具有纳米触须状的微观形态、超高比表面积、分级孔结构以及丰富的氮/氧杂原子，能够提供更多暴露的活性位点和便捷的离子传输通道，改善电解质离子在材料孔道内的传输与扩散动力学，其作为锌离子混合超级电容器电极材料时，展现出优异的比容量和循环寿命，可作为理想的电化学能源存储电极材料。
一种基于 lewis 酸碱相互作用组装制备结构材料方法

[发明专利]一种超分子有机超结构材料及其制备方法和应用-CN202310002503.1在审
发明人：刘明贤;宋子洋;甘礼华 -专利权人：同济大学
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： C08G83/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种超分子有机超结构材料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，将三聚氰酸和1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三胺溶于甲基亚砜和N‑甲基吡咯烷酮中混合均匀，得到混合溶液；步骤S2，搅拌混合溶液，在预设温度和预设时间下进行反应，反应完成后经过过滤、洗涤、干燥，得到超分子有机超结构材料，其中，步骤S1中，三聚氰酸：1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三胺：二甲基亚砜：N‑甲基吡咯烷酮的质量比为1：0.9～1.2：50～100：5～10。本发明还提供了一种超分子有机超结构材料，由上述超分子有机超结构材料的制备方法制备得到。本发明还提供了一种上述超分子有机超结构材料在水系锌‑有机电池中的应用。
一种分子有机结构材料及其制备方法应用

[发明专利]一种用于制备碳材料的溶剂选择方法-CN202110410795.3有效
发明人：刘明贤;宋子洋;甘礼华 -专利权人：同济大学
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于制备碳材料的溶剂选择方法。属于材料制备科学技术领域。利用溶剂和碳前驱体之间的总汉森溶解度参数差值(|δT|)和相对能量差(RED)两个参数的联合使用方法，并按照|δT|1和RED1的溶剂选择标准，可以快速、准确地从大量潜在的候选溶剂中系统地筛选出“优秀”的用于碳材料合成的溶剂。该方法同样适用于二元和多元溶剂体系，即通过混合不同的“非优秀”溶剂也可获得一系列“优秀”的溶剂。本发明方法简单，为碳材料制备如何选择合适的溶剂提供了有效的指导。而且，用本发明选出的溶剂合成得到的碳材料具有优化结构的效果，特别是所制得的碳材料形貌独特，比表面积高，在吸附，催化，生物医学，能源存储与转换等领域具有重要的应用前景。
一种用于制备材料溶剂选择方法

[发明专利]一种通过席夫碱化学制备高氮掺杂多孔碳材料的方法-CN201810360253.8有效
发明人：朱大章;姜巨翔;孙冬梅;钱小雨;甘礼华;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2018-04-20 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： H01G11/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种通过席夫碱化学制备高氮掺杂多孔碳材料的方法。按照物质的量比量取胺类化合物：对苯二甲醛：无水乙醇＝1‑2：1：0.86‑1.72份，先将对苯二甲醛溶于无水乙醇中，加热到60‑100℃使其完全溶解，再缓慢加入胺类化合物均匀混合，在600‑800转/分搅拌速度下，反应3‑5h。所得席夫碱过滤、干燥，加入质量分数为5‑52％的氢氧化钾溶液，其中席夫碱与氢氧化钾的质量比为1：0.5‑3，干燥后置于管式炉中，在惰性气体保护下，以1‑10℃/min的升温速率升温至600‑900℃炭化2‑5h，最后自然降温至室温，得到高氮掺杂多孔碳材料。本发明工艺简单，所得高氮掺杂多孔碳材料具有比表面积大，含氮量高，作为超级电容器电极，表现出优异的电化学性能。
一种通过碱化制备掺杂多孔材料方法

[发明专利]一种氮、氧共掺杂碳纳米球的制备方法-CN201910380116.5在审
发明人： 甘礼华;耿林娜;缪灵;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2019-05-08 - 公布日： 2019-09-10 - 主分类号： C01B32/318 文献下载
摘要：本发明涉及一种氮、氧共掺杂碳纳米球的制备方法。属于材料制备技术领域。按1：0.5～5.3：13～55：42～80质量比依次称取乙二胺、对苯醌、去离子水和无水乙醇。将去离子水和无水乙醇混匀后加入乙二胺，拌匀后加入对苯醌，在300～700转/分的搅拌下，保温40～80℃反应120min，即得胺醌聚合物。将其过滤，洗涤，干燥后按1：0.3～4质量比将胺醌聚合物与氢氧化钾混匀，置于管式炉中，惰性气氛中，以2～10℃/min升温至600～1000℃进行碳化活化，恒温2～3h，自然冷却至室温，用去离子水洗涤至pH呈中性，干燥后即得氮、氧共掺杂碳纳米球。本发明制备的碳纳米球具有高杂原子掺杂度、独特的分级孔结构、高比表面积、均一的球径等优点，将其用作超级电容器电极时，展现出优异的电容性能和长循环寿命。
碳纳米球共掺杂制备去离子水无水乙醇聚合物对苯醌乙二胺质量比混匀超级电容器电极拌匀材料制备技术去离子水洗涤氢氧化钾碳化活化电容掺杂度长循环分级孔管式炉杂原子称取均一球径保温洗涤过滤

[发明专利]一种利用壳聚糖制备高氮掺杂微孔-介孔碳材料的方法-CN201910422026.8在审
发明人： 甘礼华;王兰;缪灵;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2019-05-21 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： H01G11/44 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用壳聚糖制备高氮掺杂微孔‑介孔碳材料的方法。属于材料制备技术领域。按1：0.1～1.0：5～40质量比称取壳聚糖、醋酸和去离子水，300～700转/分下搅匀得到壳聚糖溶液；按1：0.1～1.0：2～20：0.1～10质量比称取正硅酸乙酯、盐酸、无水乙醇和去离子水，超声混匀后加入到壳聚糖溶液中，再超声30～90min后入水热反应釜中，120～160℃下反应8～24h得SiO₂/壳聚糖聚合物，无水乙醇洗涤并干燥，按1：0.5～3质量比将其和氢氧化钾混合，惰性气体保护，2～10℃/min升温速率至600～1000℃进行碳化‑活化，恒温2～4h，冷却至室温后用氢氟酸蚀刻即得比表面积大、含氮量高、微孔和介孔丰富规则的高氮掺杂微孔‑介孔碳材料。本发明工艺简单，用作超级电容器电极时，具有优良电化学性能和可观的经济价值。
微孔介孔碳材料质量比高氮壳聚糖溶液掺杂去离子水壳聚糖制备超级电容器电极醋酸蚀刻材料制备技术惰性气体保护壳聚糖聚合物无水乙醇洗涤称取壳聚糖电化学性能正硅酸乙酯超声混匀氢氧化钾热反应釜无水乙醇含氮量氢氟酸超声称取活化搅匀介孔入水碳化盐酸冷却

[发明专利]一种氮、氧、硫共掺杂多孔碳纳米颗粒的制备方法-CN201910178953.X在审
发明人：刘明贤;宋子洋;甘礼华 -专利权人：同济大学
申请日： 2019-03-11 - 公布日： 2019-06-11 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种氮、氧、硫共掺杂多孔碳纳米颗粒的制备方法。按1：1.4～5.7：50～210质量比依次称取硫脲、对苯醌和乙醇，先将硫脲和对苯醌溶于乙醇中混合均匀，在300～800转/分的搅拌速度下，于30～70℃反应120min。所得胺醌聚合物过滤、乙醇洗涤、干燥后与氢氧化钾以1：0.5～3的质量比混合，然后置于管式炉中，惰性气体保护，按2～20℃min^‑1的升温速率将该聚合物加热到600～1000℃碳化，恒温2～3h，自然降温至室温，即得氮、氧、硫共掺杂多孔碳纳米颗粒。本发明工艺简单，容易实施，反应时间短；制得的氮、氧、硫共掺杂碳纳米颗粒具有比表面积和杂原子含量高、分级孔结构、纳米颗粒几何形貌等优点，在用作超级电容器电极时，具有优良的电化学性能。
纳米颗粒共掺杂多孔碳对苯醌质量比乙醇硫脲制备超级电容器电极惰性气体保护电化学性能反应时间短聚合物过滤碳纳米颗粒几何形貌氢氧化钾乙醇洗涤自然降温聚合物分级孔管式炉杂原子称取碳化加热

[发明专利]一种以金属有机骨架为前驱体制备超微孔碳纳米粒子的方法-CN201710148282.3有效
发明人：刘明贤;赵方乐;甘礼华 -专利权人：同济大学
申请日： 2017-03-14 - 公布日： 2019-01-25 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种以金属有机骨架为前驱体制备超微孔碳纳米粒子的方法。先按质量比量取四氯化锆：联苯二甲酸：苯甲酸：N,N‑二甲基甲酰胺溶液＝1：1.5‑4：5‑20：70‑300份，超声混合均匀，然后，将该混合溶液转移至反应釜中，于100℃热处理0.5‑2d，得到金属有机骨架UiO₆₇；在管式炉中，惰性气体保护下，按1‑10℃/min的升温速率将所得金属有机骨架UiO₆₇加热到550‑900℃炭化2‑5h，最后自然降温至室温，用质量分数为10％的氢氟酸溶液除去金属锆，即得到超微孔碳纳米粒子。本发明工艺简单，制备的超微孔碳纳米粒子具有高比表面积和规则的超微孔，用作超级电容器电极时，具有优异的电化学性能。
一种金属有机骨架前驱体制微孔纳米粒子方法

[发明专利]一种利用熔融盐制备生物质基多孔碳材料的方法-CN201810424356.6在审
发明人： 甘礼华;陈萍;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2018-05-07 - 公布日： 2018-10-09 - 主分类号： C01B32/348 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用熔融盐制备生物质基多孔碳材料的方法。按1：1.6～4.6：4.4～8.4质量份数称取海藻酸钠、KCl和ZnCl2，充分研磨使其充分混匀。将混合物置于管式炉中，在惰性气体保护下，按1～10℃/min的升温速率加热到500～800℃碳化，自然降温至室温，用质量分数为20％的盐酸溶液除去残留金属氧化物，其中盐酸溶液和KCl/ZnCl2混合盐的质量之比为15：1，然后用蒸馏水洗涤，干燥后得到多孔碳材料。本发明方法简单，所得多孔碳材料比表面积高，其作为超级电容器电极材料时，具有优异的电化学性能。
多孔碳材料盐酸溶液制备生物熔融盐超级电容器电极惰性气体保护电化学性能蒸馏水洗涤残留金属海藻酸钠质量分数自然降温混合物研磨管式炉混合盐质量份氧化物称取混匀碳化加热

[发明专利]一种氮功能化中空介孔碳纳米球的制备方法-CN201710320031.9有效
发明人： 甘礼华;牛莎;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2017-05-09 - 公布日： 2018-09-14 - 主分类号： H01G11/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种氮功能化中空介孔碳纳米球的制备方法。按1：3.7：20.5：0.059：0.22～0.66：0.50～1.5质量份数量取氨水、水、乙醇、间苯二酚、甲醛溶液和四丙氧基硅烷。将氨水、水、乙醇和四丙氧基硅烷混合，搅拌，于30℃反应15min，加入间苯二酚和甲醛溶液，继续搅拌24h后，于100℃水热处理24h，得到含SiO2纳米颗粒的聚合物纳米球。将它们置于600～900℃碳化，用NaOH溶液除去SiO2模板，得中空介孔碳纳米球。将离子液体1‑乙基‑3‑甲基咪唑二氰胺与中空介孔碳纳米球混合，700℃再次碳化，制得氮功能化中空介孔碳纳米球。本发明制备的氮功能化中空介孔碳纳米球具有高比表面积、氮功能基团、中空结构、介孔孔道和球状几何形貌等优点，在用作超级电容器电极时，具有优良的电化学性能。
一种功能中空介孔碳纳米制备方法

[发明专利]一种具有核壳结构的NiO/碳纳米球的制备方法-CN201710320025.3有效
发明人： 甘礼华;甘源;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2017-05-09 - 公布日： 2018-09-14 - 主分类号： H01G11/86 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有核壳结构的NiO/碳纳米球的制备方法。按0.3～1.2：100：31.6：0.05～0.25：4.7：1.4：1：1质量份数比量取氨水、水、无水乙醇、六水合硝酸镍、正硅酸四乙酯、甲醛溶液、间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵，将氨水、水和无水乙醇混匀后加入六水合硝酸镍，搅拌10～120min，再依次加入间苯二酚和十六烷基三甲基溴化铵，搅拌30min后加入甲醛溶液与正硅酸四乙酯，搅拌24h后在100℃下水热反应24h，然后将其置于管式炉中，在氮气氛围下，1～10℃/min的升温速率从室温升温到700～900℃碳化，最后用浓度为3mol/L的NaOH溶液除去产物中的SiO2，得到具有核壳结构的NiO/碳纳米球；本发明工艺简单、操作简便，将其作为超级电容器电极材料时，表现出较高的比电容和较好的循环稳定性。
一种具有结构 nio 纳米制备方法

[发明专利]一种原位氮掺杂多孔碳微球的制备方法-CN201810424345.8在审
发明人： 甘礼华;陈毅;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2018-05-07 - 公布日： 2018-08-24 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种原位氮掺杂多孔碳微球的制备方法。将氨水、水和乙醇混合，加入间苯二酚，搅拌下加入吡啶‑2‑甲醛；50℃下搅拌60min，于100℃水热反应24h，制得含氮聚合物微球。该微球干燥后，在惰性气体气氛中，以5‑10℃/min的升温速率从室温升温到700‑900℃炭化，得到氮掺杂多孔碳微球。本发明工艺简单，所得氮掺杂多孔碳微球作为超级电容器电极材料时，表现出较高的比容量和较好的循环稳定性。
微球氮掺杂多孔碳制备超级电容器电极惰性气体气氛氨水含氮聚合物循环稳定性间苯二酚水热反应乙醇混合炭化比容量甲醛表现

[发明专利]一种超级电容器电极材料NiO/介孔碳纳米球的制备方法-CN201610055611.5有效
发明人： 甘礼华;王新;刘明贤 -专利权人：同济大学
申请日： 2016-01-27 - 公布日： 2017-12-26 - 主分类号： H01G11/86 文献下载
摘要：本发明涉及一种超级电容器电极材料NiO/介孔碳纳米球的制备方法。将氨水、水和乙醇混合，加入正硅酸乙酯，搅拌后制得SiO2溶胶；加入Ni(NO3)2·6H2O，搅拌10min，于100℃水热反应3h，制得NiO/SiO2纳米粒子；然后加入间苯二酚和甲醛溶液，搅拌24h后，于100℃水热反应24h，制得含有NiO/SiO2纳米粒子的聚合物纳米球；聚合物纳米球干燥后，在氮气气氛中，以2～10℃·min‑1的升温速率从室温升温到700℃～900℃炭化，然后用NaOH溶液除去产物中的SiO2，得到NiO/介孔碳纳米球。本发明工艺简单，所得NiO/介孔碳纳米球作为超级电容器电极材料时，表现出较高的比容量和较好的循环稳定性。
一种超级电容器电极材料 nio 介孔碳纳米制备方法

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