[发明专利]一种富氮多孔复合碳材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种富氮多孔复合碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将有机配体溶液和金属盐溶液混合得到金属有机骨架材料前驱体溶液，向所述金属有机骨架材料前驱体溶液中加入生物炭混合均匀得到混合液，

(2)使混合液进行晶化反应，反应结束后固液分离，洗涤、干燥后得到富氮多孔复合碳材料的前驱体；

(3)将所述前驱体在缺氧条件下碳化，得到富氮多孔复合碳材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机配体溶液为将有机配体溶于溶剂中得到，所述金属盐溶液为将金属盐溶于溶剂中得到，所述金属盐为硝酸锌或者硝酸钴，所述有机配体为2-甲基咪唑或苯并咪唑，所述溶剂为甲醇、乙醇、去离子水中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐与溶剂的质量比为1:1～1:8，所述有机配体与溶剂的质量比为1:1～1:10，所述生物炭与有机配体的质量比为1:5～5:1。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中晶化反应的条件为：反应温度为30～200℃，反应时间为1～24h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中碳化反应的条件为：气体为二氧化碳、氮气或者水蒸气的一种或多种，气体总流量为50ml/min～200ml/min，升温速率为3℃～15℃/min，碳化温度为500℃～1200℃，碳化时间为0.5h～3h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中生物炭通过将生物质在缺氧条件下碳化得到。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述生物质的粒径小于30目。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述生物质在缺氧条件下碳化的碳化条件为：气体为氮气、氩气、二氧化碳或者水蒸气的一种或多种，气体总流量为50ml/min～200ml/min，升温速率5℃/min～20℃/min，碳化温度为350℃～800℃，碳化时间为0.5h～3h。

9.采用权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到的富氮多孔复合碳材料。

10.一种权利要求9所述的富氮多孔复合碳材料的应用，其特征在于，用于二氧化碳吸附或催化氧还原反应。