[发明专利]一种高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法

权利要求书

1.一种高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，包括步骤：

(1)将ZIF-8分散于溶剂中，加入分散保护剂，混合分散均匀得到混合液；然后加入乙酸钴分散液，混合均匀后，加入5-硼酸间苯二甲酸(5-bop)分散液，室温静置12-48h，然后经过滤、洗涤、干燥得到中空的ZIF@BA-Co材料；

所述分散保护剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)或泊洛沙姆(F127)中的一种或两种以上的组合；所述ZIF-8和分散保护剂的质量比为1:1～10；所述乙酸钴、5-硼酸间苯二甲酸(5-bop)和ZIF-8的质量比为0.3-3:0.5-5:1；

(2)ZIF@BA-Co材料在惰性气氛中经高温热解，然后经酸浸泡、洗涤、干燥得到中空硼氮共掺杂碳纳米球。

2.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述ZIF-8的粒径为50nm～5μm。

3.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂为水，甲醇或乙醇中的一种或两种以上的组合；所述ZIF-8的质量和溶剂的体积比为0.1～50mg/mL。

4.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合液中分散保护剂的浓度为1～20mg/mL。

5.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述分散保护剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的组合。

6.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙酸钴分散液是将乙酸钴分散于醇中制备得到；所述醇为甲醇或乙醇中的一种或两种的组合；所述乙酸钴分散液中乙酸钴的浓度为0.1～5mg/mL。

7.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述5-硼酸间苯二甲酸分散液是将5-硼酸间苯二甲酸分散于甲醇中制备得到；所述5-硼酸间苯二甲酸分散液中5-硼酸间苯二甲酸的浓度为0.1～10mg/mL。

8.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述ZIF-8和分散保护剂的质量比为1:1；所述乙酸钴、5-硼酸间苯二甲酸(5-bop)和ZIF-8的质量比为0.6:1:1。

9.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述惰性气氛为氮气或氩气。

10.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高温热解的温度为500～1200℃，高温热解时间为0.5-8h。

11.根据权利要求1所述高硼含量的中空硼氮共掺杂碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述酸浸泡是于0.01～0.1mo/L酸的水溶液中浸泡12～48h，以去掉金属离子；所述酸为盐酸、硫酸或硝酸。