[发明专利]一种单晶氮杂介孔碳材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

1)提供结构导向剂的水溶液；

2)向步骤1)中所述的水溶液中加入酚、醛缓释剂、催化剂和尿素，水热反应即得单晶聚合物；

3)将所述步骤2)得到的单晶聚合物在惰性气氛或含氨气氛下活化，即得单晶氮杂介孔材料；

所述步骤1)中结构导向剂的水溶液是将结构导向剂溶于温度为5～30℃的水溶液中制得；所述步骤2)更具体的包括如下步骤：

21)向所述步骤1)中所获水溶液中加入酚和醛缓释剂，搅拌；

22)向所述步骤21)中所获得的溶液中加入催化剂，搅拌；

23)向所述步骤22)中获得的溶液中加入尿素和醛缓释剂，搅拌；

24)将步骤23)所获溶液进行水热处理，结束后经过滤得到单晶聚合物。

2.如权利要求1所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中结构导向剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表明活性剂中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述结构导向剂、酚、醛缓释剂、催化剂和尿素的质量比为1：(0.2-0.8)：(0.2-0.8)：(0.01-1)：(0.1-0.5)。

4.如权利要求1所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中酚选自苯酚、间苯二酚、均苯三酚、对氟苯酚、邻氟苯酚、间氟苯酚、间氯苯酚中的一种或多种的组合。

5.如权利要求1所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中醛缓释剂选自六亚甲基四胺。

6.如权利要求1所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中催化剂选自碱性催化剂、酸性催化剂、盐类催化剂中的一种或多种的组合。

7.如权利要求6所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征的一项或多项：

A1)所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、尿素、硫脲中的一种或多种的组合；A2)所述酸性催化剂选自盐酸、碳酸、柠檬酸、赖氨酸中的一种或多种的组合；

A3)所述盐类催化剂选自碳酸钠、碳酸性钠、氯化锌中的一种或多种的组合。

8.如权利要求1所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中水热反应温度为60～120℃，水热时间为2-36h。

9.如权利要求1所述的单晶氮杂介孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中活化温度为400-1200℃。

10.一种单晶氮杂介孔聚合物的制备方法，包括将权利要求1所述的步骤2)中的单晶形貌的聚合物进行结构导向剂脱除，即可得到单晶氮杂介孔聚合物。