[发明专利]一种含氮泡沫炭的常压制备方法

权利要求书

1.一种含氮泡沫炭的常压制备方法，所述含氮泡沫炭为三维网状结构的碳材料，所述方法包括以下步骤：

(1)将金属无机盐水溶液与阴离子表面活性剂水溶液混合均匀；

(2)在步骤(1)得到的溶液中，加入氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐水溶液；

(3)在步骤(2)得到的混合悬浮液中，加入含氮杂环化合物后，混合均匀；

(4)在步骤(3)得到的混合悬浮液中，加入有机溶剂，混合均匀；

(5)在步骤(4)得到的混合悬浮乳液中，加入无机过硫酸盐或过氧化物水溶液；

(6)在步骤(5)得到的反应混合物，在一定的温度下，保持一定反应时间后，过滤、洗涤，得到固体产物。

(7)在步骤(6)得到的固体产物，在惰性气氛下加热碳化、洗涤后得到含氮泡沫炭。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述金属无机盐为硫酸盐、亚硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、氯化亚物、磷酸盐、亚磷酸盐的任意一种或它们的组合。其浓度为为0.001-15mol/L，优选的浓度为0.01-1.5mol/L。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、羟乙基磺酸钠等的一种或它们的组合，其溶液的浓度为0.001-0.009mol/L。优选溶液的浓度为0.002-0.006mol/L。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷。步骤(2)所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾，或是上述的任一组合。其加入量为0.01-6mol/L。优选的加入量为0.05-1.2mol/L。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述含氮杂环化合物为苯胺、对苯二胺、邻苯二胺、萘二胺、吡咯，或是它们间的任意组合。其加入量为5-100g/L。优选的加入量为10-50g/L。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯仿、己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、四氢呋喃，或是它们间的任意组合。加入量为有机溶剂与水体积比为8:1—1:8，优选的加入量为4:1—1:4。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述无机过硫酸盐或过氧化物为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢等，或是它们的任意组合。其加入量为0.01-10mol/L。优选的加入量为0.1-1mol/L。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)所述反应时间为10—600min，优选的反应时间为30—180min。反应温度为-10—90℃，优选的反应温度为0—50℃。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)所述的惰性气氛为氮气、氩气、氦气中的一种或至少是它们的任意组合。步骤(7)所述碳化时间为0.5—20h，优选的时间为2—8h；碳化温度为300—900℃，优选为350—800℃。