[发明专利]一种氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种氮掺杂多孔碳的制备方法，具体步骤如下：首先制备二氧化锰前驱体，配置含有一定比例苯胺和吡咯单体的混合溶液，将二氧化锰粉末分散于上述溶液中，将分散液温度冷却至10℃以下，并向上述分散液中加入酸溶液，低温反应一定时间后分离所得产物，最后在保护性气氛下高温碳化，得到氮掺杂中空多孔碳材料。本发明具有合成工艺简单，合成过程安全绿色无污染，副产品可回收利用、适合工业化生产等特点，所得氮掺杂多孔碳性能优良，比表面积较高，可广泛应用于超级电容器等储能、催化与吸附等领域。

主权项

1.一种氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将二氧化锰前驱体粉末分散于苯胺和吡咯单体的混合溶液中，得到分散液；所述苯胺与吡咯单体的摩尔比为0.5:1‑2:1；所述二氧化锰与苯胺和吡咯单体的摩尔比例为0.01:1‑2000:1；步骤2：将分散液冷却至10℃以下，再加入酸溶液，在0‑10℃的低温下，反应1‑24小时后分离所得产物；所述加入的酸溶液使得溶液中氢离子与二氧化锰的摩尔比为0.5:100‑4:100；步骤3：在保护性气氛下高温碳化，得到氮掺杂中空多孔碳材料；所述高温碳化工艺中升温速率为0.1‑20℃/min，温度为600‑1200℃，碳化时间为2‑20小时；所述保护性气氛为氮气、氩气或氦气；所述二氧化锰前驱体结构为一维纳米线、纳米管、纳米棒，二维纳米片，三维纳米花或海胆状纳米球形貌；所述二氧化锰前驱体通过水热法、化学沉淀法或电化学沉积法制备得到；所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸或醋酸，溶液浓度为0.01‑5mol/L。