[发明专利]一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，包含以下步骤：

步骤①、制备ZIF-8粉末：将2-甲基咪唑分散在甲醇中，滴入Zn(NO3)2•6H2O溶液，置于室温下静置后，甲醇离心洗涤多次并烘干，得到ZIF-8粉末；

步骤②、高温碳化处理：将步骤①制备的ZIF-8粉末在惰性气体气氛下，进行高温碳化处理，得到氮掺杂多微孔碳；

步骤③、将步骤②制得的氮掺杂多微孔碳和易升华羰基类有机活性分子进行球磨，之后加入反应釜高温处理，采用升华熔融法合成醌@氮掺杂多微孔碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤①的具体方法为，通过超声分散将2-甲基咪唑分散在甲醇中，滴入Zn(NO3)2•6H2O溶液，室温静置时间为24~72 h，在1000～4000 Pa的真空条件下，在60~100 ℃，甲醇离心洗涤多次并烘干，得到ZIF-8粉末。

3.根据权利要求1所述的一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤①中2-甲基咪唑和Zn(NO3)2•6H2O的质量比为2：1～4：1。

4.根据权利要求1所述的一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤②的具体方法为：在惰性气体气氛下，将ZIF-8粉末置于管式炉，以5～20 ℃ min^-1的速率升温至900~1000 ℃，高温煅烧1~3 h，得到氮掺杂多微孔碳。

5.根据权利要求4所述的一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，所述氮掺杂多微孔碳的掺氮量为5.5~8.5 wt%。

6.根据权利要求1所述的一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤③具体方法为，将氮掺杂多微孔碳和易升华羰基类有机活性分子在300~800 r/min下球磨1~3 h，烘干后加入反应釜中，采用升华熔融法制备得到醌@氮掺杂多微孔碳复合材料。

7.根据权利要求1所述的一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤③氮掺杂多微孔碳和易升华羰基类有机活性分子的质量比为7：3～3：7。

8.根据权利要求1所述的一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的制备方法，其特征是，所述步骤③易升华羰基类有机活性分子为蒽醌或菲醌。

9.一种醌@氮掺杂多微孔碳复合材料，其特征是，该醌@氮掺杂多微孔碳复合材料采用权利要求1-9任意一项所述的方法制得，所述醌@氮掺杂多微孔碳复合材料为黑色粉末，密度小于1.42 g cm^-3，有机活性分子负载量为30%~70%，保持ZIF-8的十二面体立方结构。

10.一种权利要求9所述的醌@氮掺杂多微孔碳复合材料的用途，其特征是，该醌@氮掺杂多微孔碳复合材料在新能源领域的应用。