[发明专利]一种浸渍-活化法制备氮氧双掺杂浒苔基层次孔碳材料的方法及其用途有效
申请号: | 201510794398.5 | 申请日: | 2015-11-18 |
公开(公告)号: | CN106744784B | 公开(公告)日: | 2019-03-22 |
发明(设计)人: | 王焕磊;于文华;毛楠 | 申请(专利权)人: | 中国海洋大学 |
主分类号: | C01B32/05 | 分类号: | C01B32/05 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 266100 山东省青*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 浒苔 双掺杂 氮氧 活化 浸渍 多孔碳材料 电极材料 活化剂 碳材料 次孔 锂离子电池电极 控制工艺条件 形貌 层次孔结构 超级电容器 新能源材料 高温碳化 工艺步骤 开放结构 异质元素 制备工艺 前驱体 可用 酸洗 浸泡 掺杂 三维 基层 调控 | ||
1.一种浸渍-活化法制备氮氧双掺杂浒苔基层次孔碳材料的方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)采用海洋中大型藻类-浒苔作为制备碳材料的前驱体,从海水中收集浒苔,并进行清洗、干燥;首先,将干燥好的浒苔分别与0~6 M的KOH或NaOH或H3PO4或ZnCl2或K2CO3活化剂溶液浸泡0-48h,直至活化剂能够充分的吸收分散在浒苔基体上,控制浒苔与活化剂的质量用量比为1:0.1~1:10,之后将其进行收集并放入40~120℃的烘箱中进行干燥处理,得到浒苔-活化剂前驱体;
(2)将前面得到的前驱体置于管式炉中,在惰性气氛下进行碳化处理,碳化温度为600~1200℃,升温速率为0.1~10 度/分钟 惰性气体流量为20~300毫升/分钟,恒温时间为0.5~10小时;由于活化剂的存在,在碳化的同时进行活化处理;
(3)将碳化/活化后得到的复合物加入到摩尔比为1~6 M的盐酸溶液中,在20~100℃下搅拌2~24小时,反复洗涤多次,然后经过滤分离、洗涤、干燥得到去除杂质后的氮氧双掺杂层次孔碳材料;
所述方法通过溶液浸渍法引入活化剂到生物质-浒苔中、使活化剂均匀的分布在浒苔基体中,并采用一步碳化-活化处理;所述材料是由氮氧双掺杂层次孔碳材料构成,这类碳材料具有三维连续“海绵状”开放结构、比表面积高、层次多级孔结构、孔结构调控的特点。
2.根据权利要求1所述浸渍-活化法制备氮氧双掺杂浒苔基层次孔碳材料的方法,其特征在于该材料应用于超级电容器和锂离子电池电极材料。
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