[发明专利]一种以生物质为碳源制备硼氮共掺杂石墨化纳米碳的方法

摘要

一种以生物质为碳源制备硼氮共掺杂石墨化纳米碳的方法，本发明涉及本发明涉及硼氮共掺杂石墨化纳米碳的合成方法。本发明要解决现有硼氮共掺杂石墨化纳米碳的制备工艺复杂、反应条件苛刻、硼和氮含量低、产量低、成本高，从而难以实现工业化生产的问题。方法：一、预处理；二、制备前驱体；三、碳化处理；四、酸处理。本发明采用自然界中丰富的生物质为碳源，制备工艺简单，降低了材料的合成成本；通过改变原料的物料比，可以对最终产品中氮、硼的含量以及石墨化程度进行调控，满足不同领域的需要；生物质的成分均匀，使功能化离子可以很好地分散在生物质中，因此产品形貌和性质均一。本发明用于制备碳源制备硼氮共掺杂石墨化纳米碳。

主权项

一种以生物质为碳源制备硼氮共掺杂石墨化纳米碳的方法，其特征在于一种以生物质为碳源制备硼氮共掺杂石墨化纳米碳的方法，具体是按照以下步骤进行的：一、采用化学法对生物质进行预处理；二、将步骤一处理后的生物质加入到溶剂中，再加入含有硼元素的化合物、氮元素的化合物和石墨化催化剂，再在温度为25℃～60℃、搅拌速度为80r/min～200r/min条件下搅拌2h～10h，然后在温度为80℃～110℃下将溶剂蒸干，得到前驱体；三、碳化处理：将步骤二得到的前驱体在惰性气体保护下，控制升温速度为2℃/min～15℃/min，升温至600℃～1200℃，保温时间为30min～300min，得到碳化产物；四、酸处理：将步骤三得到的碳化产物加入到酸溶液中进行酸处理，控制酸处理时间为4h～12h，再用蒸馏水洗涤至洗液的pH为7，然后在温度为60℃～100℃条件下真空干燥4h～16h，得到硼氮共掺杂石墨化纳米碳，即完成了以生物质为碳源制备硼氮共掺杂石墨化纳米碳的方法，其中，碳化产物与酸溶液的质量比为1:（30～100）。