[发明专利]菲醌功能化氮掺杂多孔碳纳米纤维网络结构复合材料的制备及应用在审
| 申请号： | 201910939450.X | 申请日： | 2019-09-30 |
| 公开（公告）号： | CN110550630A | 公开（公告）日： | 2019-12-10 |
| 发明（设计）人： | 杨玉英;朱翠梅;张燕;谢彦东;胡中爱 | 申请（专利权）人： | 西北师范大学 |
| 主分类号： | C01B32/348 | 分类号： | C01B32/348;C01B32/318;C01B32/372;H01G11/24;H01G11/30;H01G11/34;H01G11/36;H01G11/40 |
| 代理公司： | 62201 兰州智和专利代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 张英荷 |
| 地址： | 730070 甘肃*** | 国省代码： | 甘肃;62 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种菲醌功能化氮掺杂多孔碳纳米纤维网络结构复合材料的制备，是先通过一步炭化活化聚吡咯制得氮掺杂多孔碳纳米纤维网络结构前体材料NCNFWs，然后再利用溶剂热法将菲醌分子非共价修饰在NCNFWs表面，得到了具有优异电化学性能的电极材料。物理表征结果显示，本发明制备的菲醌功能化氮掺杂多孔碳纳米材料具有相互连通的纳米纤维网络结构，且菲醌分子成功修饰在了NCNFWs表面。电化学性能测试表明，该材料显示出优异的电化学电容性能和倍率性能，作为超级电容器的电极材料具有很好的应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 菲醌 网络结构 氮掺杂 多孔碳纳米纤维 电化学性能 电极材料 功能化 修饰 制备 一步炭化活化 超级电容器 电化学电容 倍率性能 纳米材料 纳米纤维 前体材料 溶剂热法 物理表征 复合材料 多孔碳 非共价 聚吡咯 再利用 连通 测试 应用 成功 | ||
【主权项】：
1.一种菲醌功能化氮掺杂多孔碳纳米纤维网络结构复合材料的制备方法，包括以下步骤：/n（1）氮掺杂碳化材料的制备：将聚吡咯粉末与活化剂KOH以1:1~1:3的质量比加入到二次水中，室温下搅拌10~12小时，活化产物经干燥后，在氮气保护、750~850℃下碳化活化1~2h；冷却后用稀盐酸和二次水多次洗涤至中性，干燥，即得氮掺杂碳化材料；/n（2）氮掺杂碳化材料的菲醌功能化：将菲醌溶解在N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加入上述制备的氮掺杂碳化材料NCNFWs，并超声处理0.5~1h，然后在160~180℃下反应10~12h，产物用二次水反复洗涤，60~80℃真空干燥，得到菲醌功能化氮掺杂多孔碳纳米纤维网络结构复合材料。/n
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- 2018-04-16 - 2019-12-06 - C01B32/348
- 一种微生物法制备玉米秸秆多级孔活性炭材料的方法是以玉米秸秆为原材料，分别经过粉碎、与无机培养液混合、灭菌、接种培养、高温碳化、与复合碱研磨混合、高温活化、洗涤、干燥等步骤实现。本发明一种微生物法制备玉米秸秆多级孔活性炭材料的方法，其原料来源于玉米秸秆，原料简单易得，变废为宝，不仅可以解决玉米秸秆废物处理的问题，还提供了一种对罗丹明b具有高吸附量的活性炭材料，对罗丹明b平衡吸附容量为1333.32mg/g，约为市售商品粉末活性炭的6倍，同时也是传统KOH活化方式制备的秸秆碳材料的吸附容量的两倍，吸附性能好，材料稳定性好，常温条件下放置1年，其对罗丹明b的吸附性能不变，制备方法简单易行，值得市场推广应用。
- 一种生物质多孔碳材料及其制备和应用-201910871199.8
- 郑程;陈耀武;郭祝;凌绍滔;简邦权 - 广东工业大学
- 2019-09-16 - 2019-12-03 - C01B32/348
- 本发明公开了一种生物质多孔碳材料及其制备和应用。生物质多孔碳材料的制备方法，包括如下步骤：S1.前驱体的制备：将核桃壳粉粹成500目粉末后清洗烘干，接着进行球磨，在缺氧的气氛下热处理，再分别使用稀盐酸、氢氧化钠溶液进行回流，清洗烘干得到前驱体；S2.多孔碳材料的制备：将S1中的前驱体在缺氧的气氛下热处理或/和活化反应制备得到生物质多孔碳材料。本发明的生物质多孔碳材料制备方法，以资源丰富的核桃壳为原料，制备过程简单，所制备的生物质多孔碳材料具有高密度、高硬度、孔隙丰富、比表面积大、孔结构稳定的优点，生物质多孔碳材料的表面积为200～2000m2/g，振实密度为1～1.6g/cm3比容量为100～800F/g，广泛应用于制备储能器件的电极材料、吸附剂、导热材料和催化剂载体，尤其是亚甲基蓝的吸附。
- 一种用于超级电容器电极的氮、硼掺杂多孔炭及其制备方法-201710269708.0
- 毕红;祝煜;张翔 - 安徽大学
- 2017-04-24 - 2019-12-03 - C01B32/348
- 本发明公开了一种用于超级电容器电极的氮、硼掺杂多孔炭及其制备方法，属于能源材料及应用技术领域。本发明是以天然芦苇杆为碳源，分别以氮肥和硼肥作为氮源和硼源，经炭化活化工艺制得。本发明所制得的氮、硼掺杂多孔炭兼具微孔和中孔的分级三维孔隙结构，孔径主要分布在1～5纳米，比表面积为1400～1700平方米/克，掺氮原子比为6～8％，掺硼原子比为2～4％。作为超级电容器电极材料时，其在1安/克的电流密度下具有225～250法拉第/克的比电容，循环5000次充放电后，电容保留高于95％，在500瓦/千克的功率密度下具有30～35瓦时/千克的能量密度。
- 一种超级电容器用活性炭的制备方法-201710530496.7
- 陈永;晏荣伟;侯博;李德;陈大明 - 海南大学
- 2017-06-30 - 2019-11-22 - C01B32/348
- 本发明提供一种超级电容器用活性炭的制备方法，包括以下步骤：(1)备料；(2)炭化；(3)预活化；(4)活化；(5)洗涤。该活性炭拥有较高的比表面积、高中孔率和高产率，高的比表面积为电解液提供多的吸附点，从而提高了双电层电容器的比电容，此外拥有高的中孔率，可以为电解液的迅速扩散提供通道，使电容器在大电流充放电下有好`的倍率性能，高的产率为原材料节约能源。本发明制备方法中的活化条件温和、耗能小，对环境无污染，操作方便，原材料来源广泛，成本低，适合大规模工业化生产。
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