[发明专利]一种金属参杂有序介孔炭复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种金属参杂有序介孔炭复合材料的制备方法，包括：（1）炭源前驱体调制得AMP；（2）金属离子共混：炭源前驱体AMP加入去离子水中，得黑色溶液A，加入金属盐前驱体MS，得黑色溶液B；（3）自组装工艺：黑色溶液B中加入BP、HCl和EtOH，得到黑色溶液C；（4）陈化干燥：将黑色溶液C水浴中陈化，使溶液C与AMP充分进行自组装；完成后得黑色沉淀，沉淀物过滤得滤饼，滤饼干燥，得AMP/嵌段聚醚/金属化合物的复合体；（5）炭化还原：复合体于气氛炭化炉中分段升温、保温；随炉冷却，获得金属参杂的有序介孔炭。该方法采用原料成本低、来源广泛；残炭率高，介孔炭骨架致密、结构稳定；水性中间相沥青可实现金属氧化物或金属离子的有效参杂。

主权项

一种金属参杂有序介孔炭复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）炭源前驱体的调制将炭源前驱体原料研磨过100目筛后经混酸氧化‑碱洗‑酸洗‑过滤工艺过程，制备成金属参杂有序介孔炭复合材料的炭源前驱体‑水性中间相沥青，最终结果标记为AMP；（2）金属离子共混在25‑40℃的条件下，将步骤（1）所得炭源前驱体AMP加入去离子水中，搅拌均匀得黑色溶液A，在同样的搅拌条件下加入金属盐前驱体MS，继续搅拌均匀得到黑色溶液B；（3）自组装工艺于25‑40℃，在搅拌条件下依次向步骤（2）所得黑色溶液B中加入非离子表面活性剂BP、HCl溶液和乙醇EtOH，调整pH值至2‑3，搅拌均匀得到黑色溶液C；（4）陈化干燥将搅拌均匀的黑色溶液C置于温度为70‑90℃的水浴锅中陈化5‑60h，使嵌段聚醚与参杂金属离子的AMP充分进行自组装；完成后得黑色沉淀，将沉淀物过滤后得滤饼，将滤饼置于100℃的烘箱中干燥1‑3h，获得AMP/嵌段聚醚/金属化合物的复合体；（5）炭化还原将步骤（4）所得复合体置于气氛炭化炉中，分段升温、保温；热处理完成后随炉冷却，最终获得金属参杂的有序介孔炭。