[发明专利]一种氮掺杂多孔碳的制备方法及其在燃料电池阴极中的催化应用

权利要求书

1.一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将预先清洗晾干的无烟煤进行机械球磨，过20目筛，得到颗粒均匀的煤颗粒；将筛分后的煤颗粒置于管式炉中惰性气氛下650 ℃碳化2 h，得到预碳化产品；将预碳化产品进行碱洗处理，在40-60 ℃条件下1 mol L^-1氢氧化钾溶液中搅拌1-3 h，过滤，水洗至滤液呈中性；然后再进行酸洗处理，在40-60 ℃条件下1 mol L^-1稀盐酸溶液中搅拌1-3 h，过滤，水洗至滤液呈中性，产物过夜烘干；

（2）按质量比1：4分别称取预处理后的无烟煤与氢氧化钾，研磨混匀后转移至管式炉中，在惰性气氛下于800 ℃碳化2 h，碳化结束后取出，经酸洗、过滤、水洗、烘干得到煤基活性炭；

（3）按质量比6：1分别称取三聚氰胺与煤基活性炭，球磨混合后转移至管式炉中，在惰性气氛下于900℃碳化2 h，得到二次碳化产物；

（4）将二次碳化产物在40-60 ℃条件下用1 mol L^-1稀盐酸溶液酸洗1-3 h，过滤，水洗至滤液呈中性，干燥后得到氮掺杂多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述球磨转速300 rpm，球磨时间为正反转各10 min。

3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述球磨转速400 rpm，球磨时间为正反转各15 min。

4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，管式炉的升温速率为5 ℃ min^-1。

5.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，管式炉的升温速率为2 ℃ min^-1。

6.权利要求1至5任一项所述的制备方法制得的氮掺杂多孔碳材料在燃料电池阴极中的催化应用。