[发明专利]一种高效二维氮杂炭材料及其制备方法和在能源转化领域中的应用在审
| 申请号： | 201810947626.1 | 申请日： | 2018-08-20 |
| 公开（公告）号： | CN109244492A | 公开（公告）日： | 2019-01-18 |
| 发明（设计）人： | 梁振兴;朴金花;余志鹏 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/96 | 分类号： | H01M4/96;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 裘晖 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 二维 炭材料 制备 应用 二氧化硅模板 氧还原反应 电催化剂 碱性条件 能源转化 电还原 二氧化碳 催化活性位点 二维介孔结构 电催化性能 电化学能源 二氧化硅 高温炭化 活性物种 能源转换 前驱体 双模板 储存 合成 传输 暴露 引入 转化 表现 | ||
1.一种高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：采用双模板合成二维二氧化硅，将含氮前驱体引入二氧化硅模板中，高温炭化处理，除去二氧化硅模板，得到所述高效二维氮杂炭材料。
2.根据权利要求1所述的高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于：所述的双模板为氧化石墨烯和聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物。
3.根据权利要求2所述的高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于：所述双模板中，氧化石墨烯的浓度为1.0～5.0mg/mL，P123的浓度为0.5～4.5mM。
4.根据权利要求2所述的高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于：所述采用双模板合成二维二氧化硅的方法，具体为：将氧化石墨烯和聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物在溶液中均匀混合，在酸性条件下组装水解得到二维的二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于：所述的含氮炭源前驱体包括邻菲罗啉、吡咯、苯胺中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于：所述将含氮前驱体引入二氧化硅模板中的方法包括：初湿浸渍法、毛细管冷凝浸渍法或超声浸渍法。
7.根据权利要求6所述的高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于：所述初湿浸渍法为将含氮前驱体加入到二氧化硅模板中，20～40℃真空浸渍20～24h；所述毛细管冷凝浸渍法为将含氮前驱体和二氧化硅模板加入到反应釜中，130～190℃保持2～5h，冷却至室温；所述超声浸渍法为将含氮前驱体与二氧化硅模板均匀混合，20～50℃下超声6～10h，蒸干溶剂。
8.根据权利要求1所述的高效二维氮杂炭材料的制备方法，其特征在于：所述高温炭化处理为在惰性气氛温度为650～1050℃焙烧4～6h。
9.一种高效二维氮杂炭材料，其特征在于根据权利要求1～8任一项所述的制备方法得到。
10.权利要求9所述的高效二维氮杂炭材料在能源转化领域中的应用。
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