[发明专利]一种棒状多级孔碳材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种棒状多级孔碳材料的制备方法，首先采用水热法制备出棒状金属有机骨架材料Fe‑MOF前驱体；然后在真空或者N2的保护下，煅烧Fe‑MOF前驱体，控制煅烧温度为400～650℃，时间为2～5h，最后随炉降到室温，得到棒状多孔碳/氧化铁材料；再将所得棒状多孔碳包覆的核壳多孔碳/氧化铁材料在2~8mol/L的盐酸中浸泡1～6h，最后得到棒状多级孔结构的碳材料。通过本发明的方法获得的棒状多级孔碳材料有超大比表面积和孔体积，可作为吸附材料，应用广泛。

主权项

一种棒状多级孔碳材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）一个采用水热法制备棒状金属有机骨架材料Fe‑MOF前驱体的步骤；包括如下步骤：a.称取铁粉、均苯三甲酸、氢氟酸、硝酸、去离子水，所述的铁粉、均苯三甲酸、氢氟酸、硝酸、去离子水的摩尔比为1:0.68:1.95:0.47：（250‑300），所述的氢氟酸的质量百分比浓度为40%，所述的硝酸的质量百分比浓度为65%‑68%，然后称取聚乙烯吡咯烷酮，所述的聚乙烯吡咯烷酮的质量为铁粉、均苯三甲酸、氢氟酸、硝酸和去离子水质量之和的2～8%，所述的聚乙烯吡咯烷酮作为模板剂；所述的氢氟酸和硝酸均为分析纯化学试剂；b. 先将氢氟酸与铁粉混合，然后逐滴加入硝酸，超声波震荡至铁粉溶解，加入去离子水，再加入聚乙烯吡咯烷酮，超声溶解，再加均苯三甲酸，超声溶解；c.将b所得的混合液转移到反应釜中，混合液占水热釜体积的50~65%，在150~180℃下反应5~10小时；d.将c所得到的粉体用乙醇洗涤，在90~110℃下真空干燥，即得Fe‑MOF前驱体；所述的乙醇为分析纯化学试剂乙醇；2）在真空或者N2的保护下，煅烧Fe‑MOF前驱体，控制煅烧温度为400～650℃，时间为2～5h，最后随炉降到室温，得到棒状核壳多孔碳/氧化铁材料；3）将（2）所得棒状多孔碳/氧化铁材料在2~8mol/L的盐酸中浸泡1～6h，最后得到棒状多级孔结构的碳材料。