[发明专利]一种沸石咪唑骨架材料衍生的氮掺杂多孔碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，由沸石咪唑骨架材料衍生而来；所述沸石咪唑骨架材料为ZIF-L。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，所述氮掺杂多孔碳材料的比表面积531.62m²/g～2402.53m²/g。

3.一种如权利要求1或2所述的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、六水合硝酸锌、二-甲基咪唑分别溶于去离子水中；

S2、将步骤S1中的六水合硝酸锌溶液缓缓倒入二-甲基咪唑溶液中并搅拌，得到白色的沸石咪唑骨架(ZIF-L)；

S3、将0.5g沸石咪唑骨架(ZIF-L)置于10mL去离子水中并超声分散，再加入氢氧化钾溶液中搅拌并干燥，得到前驱体材料。

S4、将活化后的前驱体材料置于氮气氛围中二步煅烧，得到氮掺杂多孔碳材料。

4.根据权利要求3中所述的制备方法，其特征在于，所述六水合氯化锌与二-甲基咪唑的摩尔比为1∶8。

5.根据权利要求3中所述的制备方法，其特征在于，所述六水合氯化锌、二-甲基咪唑和去离子水的摩尔比为1∶4∶2264。

6.根据权利要求3～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述搅拌的转速为100r/min～200r/min；所述搅拌的时间为4h。

7.根据权利要求3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述搅拌得到沸石咪唑骨架(ZIF-L)后还包括以下步骤：对搅拌后生成的产物进行离心、洗涤和干燥。

8.根据权利要求7中所述的制备方法，其特征在于，所述离心的转速为3000r/min～5000r/min；

和/或，所述洗涤采用的是去离子水；所述洗涤的次数为3次～5次；

和/或，所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为8h～12h。

9.根据权利要求3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述超声分散时间为0.5h～2h；所述加入氢氧化钾的量为10mL所述加入氢氧化钾的浓度为0mmol/L～1mmol/L；所述搅拌时间为2h；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为12h～24h。

10.根据权利要求3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述煅烧反应的起始温度为10℃～30℃，升温速率为5℃/min，在氮气氛围中加热到300℃并保温1h，再继续升温至910℃并保温2h，再自然冷却。

11.根据权利要求3～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述煅烧反应完成后还包括以下步骤：对煅烧反应完成后得到的反应产物进行离心、洗涤和干燥。

12.根据权利要求11中所述的制备方法，其特征在于，所述离心的转速为3000r/min～5000r/min；

和/或，所述洗涤采用的是去离子水和乙醇；所述洗涤的次数为3次～5次；

和/或，所述干燥在真空条件下进行；所述干燥的温度为60℃～80℃；所述干燥的时间为8h～12h。