[发明专利]表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法

权利要求书

1.一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：

(a)将氢氧化镁、分散剂和水混合搅拌，配成悬浮液，装入反应釜中，在一定温度下水热反应一段时间；

(b)将反应后的产物与多巴胺混合后，一定温度下搅拌一段时间后，将混合物过滤、冷冻干燥、研磨，得到氢氧化镁/多巴胺复合物；

(c)将乙酰丙酮化合物的乙醇溶液加入到上述氢氧化镁/多巴胺复合物中，不断搅拌，直至乙醇挥发完，然后研磨，并将样品在氮气气氛下程序升温到一定温度下碳化；

(d)将碳化后的样品加入一定浓度的酸中，一定温度下水热反应一段时间后，冷却后取出，离心分离，然后冷冻干燥，最后得到表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，悬浮液中氢氧化镁与水的质量比为1:50～1:60。

3.根据权利要求1所述的一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述分散剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基磺酸钠或二者的混合物，分散剂为氢氧化镁质量的0.1～1.5倍。

4.根据权利要求1所述一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中反应釜的水热温度为150～200℃，反应时间为6～26h。

5.根据权利要求1所述一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，所述多巴胺与氢氧化镁的质量比为0.1～1.0：1。

6.根据权利要求5所述一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，所述多巴胺与氢氧化镁的质量比为0.3～0.8：1。

7.根据权利要求1所述一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，所述乙酰丙酮化合物为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮钴或乙酰丙酮镍的一种或以上混合物，其中乙酰丙酮化合物与多巴胺的质量比为0.2～1.0：1。

8.根据权利要求1所述一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(c)采用程序升温的方法，以1～3℃/min焙烧温度升温到800～1000℃，煅烧时间为2小时，得到氧化镁/碳复合物。

9.根据权利要求1所述一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(d)将得到的氧化镁/碳复合物加入到盐酸、硫酸或硝酸的一种或以上混合物中，酸的浓度在1～3.0mol.L^-1，水热温度100～160℃，水热时间24小时。

10.根据权利要求9所述一种表面开孔的氮掺杂二维片状六角空心碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(d)中酸浓度为2mol/L，水热温度为100℃，水热时间为24h，干燥温度为40℃，干燥时间为24h，置于烘箱中进行。