[发明专利]过渡金属和氮共掺杂的多级孔道三维石墨烯的制备有效
| 申请号： | 201611236544.3 | 申请日： | 2016-12-28 |
| 公开（公告）号： | CN106744850B | 公开（公告）日： | 2019-07-23 |
| 发明（设计）人： | 李忠芳;王素文;张廷尉;卢雪伟 | 申请（专利权）人： | 山东理工大学 |
| 主分类号： | C01B32/184 | 分类号： | C01B32/184;C08G73/18 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 255086 山东省淄博*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | 发明了一种制备过渡金属和氮共掺杂的多级孔道三维石墨烯的制备方法。可溶性的全芳香性的聚苯并咪唑（PBI）为碳源和氮源，过渡金属盐与PBI溶液反应得到PBI与过渡金属离子形成的配合物，混合液中加入纳米碳酸钙做模板剂，混合均匀、浓缩、使配合物在模板剂表面涂饰并规则排列，热解、去除模板剂，得到过渡金属和氮共掺杂的多级孔道结构的三维石墨烯，多级贯通的孔道可以强化传质。PBI粘均分子量在2~4万；PBI与过渡金属盐的质量比为1:2~2:1；模板剂为碳酸钙，粒径30~100 nm；PBI与模板剂质量比为2:1~1:4；热解温度为800℃~1100℃。产品可用于氧化还原反应催化剂、燃料电池、金属空气电池氧还原催化剂、电解水氧析出催化剂、超级电容器等领域。 | ||
| 搜索关键词： | 模板剂 共掺杂 石墨烯 三维 过渡金属盐 多级孔道 过渡金属 配合物 质量比 热解 制备 催化剂 多级孔道结构 过渡金属离子 金属空气电池 氧化还原反应 氧还原催化剂 制备过渡金属 超级电容器 聚苯并咪唑 纳米碳酸钙 粘均分子量 碳酸钙 表面涂饰 规则排列 强化传质 燃料电池 溶液反应 电解水 芳香性 混合液 氧析出 氮源 可用 孔道 粒径 去除 贯通 浓缩 | ||
【主权项】：
1.一种用可溶性的全芳香性的聚苯并咪唑（PBI）高分子与过渡金属离子形成的配合物涂饰在纳米模板剂碳酸钙表面，热解、去除模板，制备过渡金属和氮共掺杂的多级孔道贯通的三维石墨烯的制备方法，其特征在于：PBI为全芳香性的可溶性的，按PBI与过渡金属盐的质量比为 2:1～1:2混合反应得到配合物，加入粒径为30～100 nm的纳米碳酸钙作为模板剂，按PBI与纳米模板剂碳酸钙的质量比为2:1～1:4，搅拌混合均匀，使PBI与过渡金属离子形成的配合物在模板剂表面涂饰并规则排列，在惰性气体氩气或高纯氮气保护下， 800～1100℃下，热解2～3小时，去除模板剂，得到过渡金属和氮共掺杂多级孔道贯通的三维石墨烯；所述的过渡金属和氮共掺杂多级孔道贯通的三维石墨烯用于氧化还原反应催化剂，燃料电池、金属空气电池中的氧还原催化剂，电解水氧析出催化剂，超级电容器电极材料。
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