[发明专利]一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法在审
| 申请号： | 201910740378.8 | 申请日： | 2019-08-12 |
| 公开（公告）号： | CN110371970A | 公开（公告）日： | 2019-10-25 |
| 发明（设计）人： | 雷英;林亮;杨富文;谢华明;刘兴勇;黄仁兴 | 申请（专利权）人： | 四川轻化工大学 |
| 主分类号： | C01B32/318 | 分类号： | C01B32/318;C01B32/348;C01B32/342;D01F9/18;H01G11/24;H01G11/40;H01G11/34 |
| 代理公司： | 重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 | 代理人： | 万霞 |
| 地址： | 643000 四川*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 富氮 分级多孔碳 研磨 制备 惰性保护气体 丝胶蛋白 碳化产物 镍坩埚 碳纤维 烘干 蚕茧 保温 去离子水洗涤 电化学活性 碳酸钠溶液 倍率性能 电容储能 沸腾回流 氢氧化钾 传递性 管式炉 碳前体 碳酸钠 预碳化 电容 滤饼 盐酸 离子 冷却 残留 | ||
1.一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）预处理：将蚕茧置于碳酸钠溶液中，沸腾回流30~60 min除去丝胶蛋白，然后水洗除去残留的丝胶蛋白和碳酸钠，再在80 ℃下烘干，然后在惰性保护气体下，在450~550 ℃下进行预碳化1~2.5 h，最后冷却后研磨得到碳纤维；
（2）活化：将步骤（1）中的碳纤维和氢氧化钾、g-C3N4研磨、混合均匀后，置于镍坩埚中，并将镍坩埚置于管式炉中，在惰性保护气体下，按5 ℃/min的速率升温，升温至300~400 ℃时保温30 min，然后继续升温至700~800 ℃然后保温1~2.5 h得到碳化产物；
（3）后处理：步骤（2）得到的碳化产物降温后研磨，然后用盐酸和去离子水洗涤至中性后将滤饼烘干，即得到富氮分级多孔碳材料。
2.根据权利要求1所述的一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中碳酸钠溶液的摩尔浓度为0.02 mol/L；并且蚕茧的质量与碳酸钠溶液的体积比为0.5-2 g：50-200 mL。
3.根据权利要求1所述的一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中进行预碳化时，升温速率为6 ℃/min。
4.根据权利要求1所述的一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中碳纤维、KOH和g-C3N4的质量比为1：2：0.8~1.2。
5.根据权利要求4所述的一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中碳纤维、KOH和g-C3N4的质量比为1：2：1。
6.根据权利要求1所述的一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中所述的惰性保护气体为氮气。
7.根据权利要求1所述的一种高比表面积富氮分级多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所用盐酸的摩尔浓度为1 mol/L。
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