[发明专利]一种二维有序介孔碳骨架薄膜材料的制备方法

权利要求书

1.一种二维有序介孔碳骨架薄膜材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）以油酸铁作为前驱体，油酸作为配体，采用高温溶液法制备单分散的四氧化三铁纳米颗粒，纳米颗粒表面由油酸分子所包覆；将上述纳米颗粒溶于非极性溶剂中，形成稳定的四氧化三铁纳米颗粒胶体溶液；

（2）控制四氧化三铁纳米颗粒胶体溶液的溶剂挥发速率，诱导纳米颗粒在基底上自组装，溶剂完全挥发后即得到高度有序的纳米颗粒超晶格薄膜；

（3）将四氧化三铁纳米颗粒超晶格薄膜在惰性气氛下高温煅烧，碳化纳米颗粒表面的油酸配体分子，得到碳包覆的四氧化三铁纳米超晶格二维薄膜材料；

（4）在碳包覆的四氧化三铁纳米超晶格二维薄膜表面镀一层聚合物；

（5）将薄膜于特定环境下刻蚀，去除四氧化三铁纳米颗粒和基底，得到具有高比表面积、孔道结构连续的二维介孔碳骨架薄膜材料。

2.根据权利要求1所述的二维有序介孔碳骨架薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的高温溶液法反应温度为280~320℃，反应时间约0.5～2小时；油酸的浓度为1.5~4.5mM，所用反应溶剂为十六烯、十八烯、二十烯中的一种或其中的多种；所得四氧化三铁纳米粒子粒径为5~30nm；所述非极性溶剂为正己烷、辛烷、甲苯、氯仿中的一种或其中的多种。

3.根据权利要求1所述的二维有序介孔碳骨架薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的基底选择铜箔或铝箔，自组装的方法为溶剂挥发法，二乙二醇捞膜法，或旋涂法。

4.根据权利要求1所述的二维有序介孔碳骨架薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的高温煅烧的温度为400~600℃，煅烧的时间为60～180分钟。

5.根据权利要求1所述的二维有序介孔碳骨架薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤（4）中所述的聚合物选自聚吡咯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。

6.根据权利要求1所述的二维有序介孔碳骨架薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤（5）中所述刻蚀使用无机试剂，该无机试剂为浓盐酸、硝酸、硫酸、过硫酸铵中的一种，刻蚀温度为20~60℃。