[发明专利]一种纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于，包括：

1）以生物质焦油作为碳源，以强碱或强碱盐作为活化剂，将生物质焦油、氮源、活化剂充分溶解分散在水中，干燥后在氩气气氛下，于350~800℃下进行高温热解，然后冷却、洗涤、干燥，得到氮掺杂多孔碳；

其中，生物质焦油、活化剂及氮源的质量比为（1~3）：2：1；所述氮源为胺类有机物，所述强碱或强碱盐为钾盐或钠盐；

2）将氮掺杂多孔碳与模板剂研磨混合均匀，然后先加入生物质焦油研磨均匀，再加入活化剂继续研磨均匀，得到混合物；

其中，氮掺杂多孔碳、生物质焦油、模板剂和活化剂的质量比为（1~2）:1:（6~8）：（4~8）；所述模板剂为氧化镁；

3）将混合物在氩气气氛下，于150~900℃下进行高温热解，热解产物经冷却、研磨、洗涤后干燥，将干燥的产物在氨气气氛下，于800℃下进行高温煅烧，冷却，制得纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳。

2.根据权利要求1所述的纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于，所述胺类有机物为三聚氰胺或乙二胺。

3.根据权利要求1所述的纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于，所述钾盐或钠盐为KOH、K₂CO₃、kHCO₃、NaOH或NaHCO₃。

4.根据权利要求1所述的纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于，步骤1）中，高温热解采用分段升温，先以5~6℃/min的速率从室温升温至350℃，恒温0.5~1h，再以5℃/min的速率由350℃升温至800℃，恒温15~20h。

5.根据权利要求1所述的纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳的制备方法，其特征在于，步骤3）中，高温热解采用分段升温，先以5℃/min的速率从室温升温至150℃，恒温0.5~1h，再以5℃/min的速率升温至900℃，恒温15~20h。

6.采用权利要求1~5中任意一项所述的制备方法制得的纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳，其特征在于，该纳米碳球修饰的生物质焦油基氮掺杂多孔碳具有三维分级的孔状形貌。