[发明专利]一种氮掺杂多孔碳棒电容脱盐电极的制备方法

摘要

本发明公开了一种氮掺杂多孔碳棒电容脱盐电极的制备方法，属于电容脱盐电极制备领域。其制备方法是先通过水热反应合成金属有机框架MIL‑88‑NH₂，经过水洗，干燥，高温退火，以及酸液刻蚀得到具有梭形棒状的宽孔径、高石墨化的氮掺杂多孔碳；将所制得的氮掺杂多孔碳棒、乙炔黑及聚乙烯醇混合均匀并涂布在石墨纸上，烘干即得到电容脱盐电极。本发明的优点：（1）利用金属有机框架为前驱体制备了一种具有梭形棒状结构的宽孔径、高石墨化的氮掺杂多孔碳材料；（2）制备的梭形多孔碳棒的比表面积、石墨化程度以及氮掺杂含量可以通过调控温度进行控制；（3）本发明制备工艺简单易行，条件温和，可用于大规模生产。

主权项

1.一种氮掺杂多孔碳棒电容脱盐电极的制备方法，其特征在于包含以下步骤：步骤1：电极材料的制备将2‑氨基对苯二甲酸与六水合氯化铁溶于去离子水中，剧烈机械搅拌混合均匀，得到氯化铁与2‑氨基对苯二甲酸混合溶液；将所得氯化铁与2‑氨基对苯二甲酸混合溶液转移到水热釜中进行反应；得到的样品离心，干燥，得到金属有机框架MIL‑88‑NH₂；将所得的金属有机框架MIL‑88‑NH₂置于管式炉中，在惰性气氛下碳化；将所得碳化产物置于盐酸溶液反应除去含铁组分，充分洗涤干燥后，即得到氮掺杂梭形多孔碳棒材料即电极材料；其中：2‑氨基对苯二甲酸、六水合氯化铁及去离子水的摩尔比为1:0.5‑2：50‑100；剧烈机械搅拌速率为400‑8000rpm，搅拌时间为5‑10min；水热反应温度在60~150 ℃，反应时间为6‑12h；在惰性气氛下碳化过程：升温速率为2‑5℃/min，保温温度为700‑900℃，保温时间为2‑4h；盐酸溶液的浓度为1‑5M；步骤2：电容脱盐电极的制备将步骤（1）制得的氮掺杂梭形多孔碳棒材料，乙炔黑及聚乙烯醇水溶液按照质量比为80:10:10搅拌后均匀涂布在石墨纸上，随后在80‑100℃烘干6‑12h，即得所述氮掺杂多孔碳棒电容脱盐电极。