[发明专利]一种铁/氮共掺杂有序介孔碳材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种铁/氮共掺杂有序介孔碳材料的制备方法，其制备步骤如下以三嵌段共聚物F127作为模板剂，在酸性条件下加入硅源‑正硅酸四乙酯、碳源‑酚醛树脂、氮源1‑尿素、氮源2‑吡咯单体及铁源‑三氯化铁，采用溶剂挥发诱导自组装的方法一步合成具有三维多孔结构的胶束，经高温碳化、氢氟酸刻蚀后得到有序介孔碳材料。本发明合成铁/氮共掺杂有序介孔碳材料的方法，具有操作简便，反应温度低，条件可控等优点，且所制备的材料具有有序的三维孔道结构、较高的比表面积和优异的电化学性能，在电化学领域有着良好的应用前景。

主权项

一种铁/氮共掺杂有序介孔碳材料的制备方法，其特征在于制备步骤如下：以三嵌段共聚物F127作为模板剂，在酸性条件下加入硅源‑正硅酸四乙酯、碳源‑酚醛树脂、氮源1‑尿素、氮源2‑吡咯单体及铁源‑三氯化铁，采用溶剂挥发诱导自组装的方法一步合成具有三维多孔结构的胶束，经高温碳化、氢氟酸刻蚀后得到有序介孔碳材料；制备步骤具体如下：（1）碳源‑酚醛树脂的制备：以甲醛、苯酚为原料合成甲阶酚醛树脂，并配制成酚醛树脂的无水乙醇溶液；（2）铁/氮共掺杂：将1.3 g‑1.9 g模板剂F127溶于6 g‑10 g的无水乙醇中，缓慢滴加适量盐酸溶液，搅拌均匀，加入0.1 g‑0.3 g尿素、1 g‑3 g正硅酸四乙酯、3 g‑7 g步骤（1）制得的 酚醛树脂的无水乙醇溶液，继续搅拌后，将0.5 ml‑2 ml吡咯单体、5 ml‑15 ml三氯化铁溶液缓慢滴加到混合溶液中，保持温度为38‑50 ℃均匀搅拌1 h‑3 h，将上述混合溶液置于表面皿中，室温干燥；（3）高温热缩聚：将表面皿置于烘箱中高温热聚；（4）碳化刻蚀：样品置于管式炉中氮气气氛下高温煅烧后，在氢氟酸溶液中浸泡后，离心洗涤，干燥，得有序介孔碳材料。