[发明专利]一种富氮掺杂改性多孔碳材料的制备方法

摘要

一种富氮掺杂改性多孔碳材料的制备方法，步骤如下：1）水热法制备锰基金属‑有机框架材料，其化学式为{Mn(HPTBA)2·H2O}n，其中HPTBA为4‑(5‑(4‑吡啶基)‑4H‑3‑(1，2，4‑三氮唑基))苯甲酸；2）在氮气保护下，将所得的锰基金属‑有机框架材料置于高温炉中煅烧3h，煅烧温度为350‑650℃，经热解得到富氮掺杂改性碳纳米粒子；3）将上述富氮掺杂碳改性纳米粒子浸泡在1mol/L的盐酸中，经过滤、洗涤、干燥，得到富氮掺杂改性多孔碳材料。本发明制备的碳材料氮含量高，比表面积大，制备工艺简单，易于实现规模化生产，适用于锂离子电池负极材料。

主权项

1.一种富氮掺杂改性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将氯化锰、4‑(5‑(4‑吡啶基)‑4H‑3‑(1，2，4‑三氮唑基))苯甲酸、氢氧化锂加入到蒸馏水中，在室温下搅拌0.5h,然后置于120℃的电热鼓风干燥箱中恒温加热72h，然后在72h内程序降到室温，过滤，依次用无水乙醇，蒸馏水洗涤3次，干燥得到锰基金属‑有机框架材料{Mn(HPTBA)2·H2O}n；(2)在氮气保护下，将上述所得的锰基金属‑有机框架材料置于高温炉中煅烧3h，煅烧温度为350‑650℃，经热解得到富氮掺杂改性碳纳米粒子；(3)将上述富氮掺杂改性碳纳米粒子浸泡在1mol/L的盐酸中，经过滤、洗涤、干燥得到富氮掺杂改性多孔碳材料；所述锰基金属‑有机框架材料的基本单元中存在一种配位环境的Mn，Mn为六配位，分别同来自HPTBA配体的四个氧原子和2个氮原子配位，形成变形的八面体配位模式；通过HPTBA配体的桥连，Mn之间能够形成2D平面结构；所述锰基金属‑有机框架材料属于单斜晶系，P21/c空间群，晶胞参数为：a＝10.2562(13)，b＝22.694(3)，c＝11.7023(14)，α＝90°，β＝90.443(5)°，γ＝90°。