[发明专利]兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)兰炭废水与甲醛溶液反应制备酚醛树脂；

(2)酚醛树脂制备酚醛多孔炭；

(3)制备多孔炭电极。

2.如权利要求1所述的一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭电极的制备方法，其特征在于，所述兰炭废水与甲醛溶液反应制备酚醛树脂的步骤包括：

a1、将80mL兰炭废水加入到100ml反应釜中，然后加入1.4mL甲醛溶液，将反应釜加热至140℃并保持4h；

a2、将加热后的反应釜再于60℃干燥12h，得到酚醛树脂。

3.如权利要求1所述的一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭的制备方法，其特征在于，所述酚醛树脂制备酚醛多孔炭的步骤包括：

b1、将酚醛树脂研磨成粉末；

b2、取酚醛树脂、碳酸钠与30mL去离子水混合，在室温下超声处理1h，得到混合溶液；

b3、将混合溶液在温度为80℃的水浴中加热，用磁力搅拌器搅拌1h，转速为1200转/分，获得糊状前驱体；

b4、将糊状前驱体在温度为120℃的条件下干燥12h；

b5、将干燥后的前驱体冷却到室温，然后以4℃min^-1加热至T，在80mL min^-1的氮气气氛中活化1h；

b6、将活化后的前驱体冷却至室温，然后浸泡在1mol L^-1盐酸溶液中，与反应混合物中过量的碳酸钠发生反应，然后过滤，用蒸馏水洗涤得到的残渣，至滤液pH值为7，在105℃下干燥12h，得到酚醛多孔炭。

4.如权利要求1所述的一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭电极的制备方法，其特征在于，制备多孔炭电极的步骤包括：

c1、将酚醛多孔炭、乙炔黑、聚四氟乙烯混合后研磨，再加入30ml乙醇，形成均质浆料；

c2、将浆料均匀涂布在表面积为1cm²的泡沫镍上，在10MPa下，将泡沫镍压60秒，然后在80℃下干燥6小时，得到多孔炭电极。

5.如权利要求3所述的一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭电极的制备方法，其特征在于，

步骤b1中，所述酚醛树脂的粒度为200目。

6.如权利要求3所述的一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭电极的制备方法，其特征在于，

步骤b2中，所述酚醛树脂和碳酸钠的质量比为1:1～3:1。

7.如权利要求3所述的一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭电极的制备方法，其特征在于，

步骤b5中，所述T为600～800℃。

8.如权利要求4所述的一种兰炭废水衍生的N-O-S自掺杂多孔炭电极的制备方法，其特征在于，

步骤c1中，所述酚醛多孔炭、乙炔黑、聚四氟乙烯的质量比为8:1:1。

9.一种利用权利要求1-8任一项的方法制备的多孔炭电极。

10.一种如权利要求9所述的多孔炭电极的应用，其特征在于，多孔炭电极用于组装超级电容器。