[发明专利]硝酸盐辅助合成掺氮纳米碳片及其储钠应用

摘要

本发明公开了一种利用硝酸盐来辅助合成掺氮纳米碳片材料的方法。该方法是利用红藻类植物提取物‑卡拉胶为前驱体，以碱金属硝酸盐（LiNO3，NaNO3，KNO3，RbNO3，CsNO3）为活化剂和氮源，经高温煅烧实现。首先将卡拉胶在高温条件下溶解于去离子水中，然后加入一定量的碱金属硝酸盐水溶液，充分混合后自然冷却至室温形成胶体，再进行冷冻干燥彻底除去水分，这样就得到了卡拉胶‑碱金属硝酸盐前驱体。将上述前驱体放入到管式炉中，在惰性气体保护下以一定升温速率升温至最优温度并保温一定时间进行碳化，再经过酸洗、水洗、干燥就能得到氮掺杂多孔纳米碳片。该方法通过控制工艺条件实现了对碳微观形貌和元素含量等进行调控，得到具有片层结构和大比表面积以及丰富的氮元素掺杂的碳，可用于储钠电极材料。

主权项

1.硝酸盐辅助合成掺氮纳米碳片的方法，其特征包括如下步骤：/n(1) 混合:将从红藻类植物中提取出的亲水性的卡拉胶粉末加入80℃热水中，搅拌待卡拉胶完全溶解后，加入溶解了金属硝酸盐活化剂的溶液，持续搅拌一定时间，自然冷却至室温成胶体；(2) 干燥:将胶体冷冻干燥一段时间完全脱去水分；(3) 碳化:将干燥好的样品放入到管式炉中，在惰性气体保护下以一定的升温速率升温至最优的温度并且保持一定时间，使样品得到充分的碳化和活化；(4) 清洗：将活化后的样品在200ml的2M的稀盐酸中搅拌24h，然后用大量的去离子水抽滤直至中性，放入80℃烘箱里干燥后得到掺氮多孔纳米碳片。/n