[发明专利]掺氮三维双连续多孔结构超薄炭层及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种掺氮三维双连续多孔结构超薄炭层制备方法及应用。其制备方法包括虾壳前处理，并以尿素、三聚氰胺或吡咯为氮源，以处理后的虾壳为原料，在惰性气体气流下，先经低温预炭化再与碱性物质一起高温热解，最后通过酸处理得到掺氮三维双连续多孔结构超薄炭层。该制备方法制备的掺氮三维双连续多孔结构超薄炭层具有独特的纳米超薄炭层结构，有高的比表面积、总孔容积，工艺简单，成本较低，环境友好，具有较好的物理化学性能。本发明可应用于超级电容器、二次电池、气体吸附，为开发新能源生物质新材料开辟了一条新途径。

主权项

1.一种掺氮三维双连续多孔结构超薄炭层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先将虾壳原料用去离子水超声清洗，再在碱性溶液中超声浸渍清洗，洗净后将虾壳烘干；(2)将步骤(1)得到的干燥虾壳与含氮原料按质量比为1：0.01～5的比例混合，用去离子水加热搅拌混合直至水分完全蒸发；(3)将步骤(2)所得混合物研磨至粉末状，然后在惰性气体的保护下进行低温热解；(4)将步骤(3)低温热解后得到的物质与碱性物质按质量比1：0.5～3的比例研磨混合均匀，在惰性气体保护下进行高温热解；(5)将步骤(4)将高温热解后得到的物质与过量的稀酸混合搅拌去碱，然后用去离子水离心洗涤至中性后倒掉上清液；(6)将步骤(5)所得产物干燥得到掺氮三维双连续多孔结构超薄炭层。