[发明专利]一种聚对苯二胺/石墨烯基氮掺杂多孔碳材料制备方法

摘要

本发明公开了一种聚对苯二胺/石墨烯基氮掺杂多孔碳材料的制备方法。主要步骤如下：1）用混酸对石墨烯进行氧化，形成易溶于溶液的带羧基石墨烯；2）将一定比例对苯二胺和石墨烯在冰浴条件下进行化学氧化聚合；3）所得产物与KOH溶液混合进行冷冻干燥；4）干燥后所得粉末在管式炉中进行600℃高温活化。所制备的氮掺杂多孔碳材料在常温下对CO2具有较大的吸附量，且物化性质稳定，循环再生性能良好。本发明的制备过程所用原料环保无污染，制备工艺简单，克服了传统固体吸附剂制备工艺复杂、易产生污染、再生能耗高等缺点，并且过程可控利于批量制备，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种聚对苯二胺/石墨烯基氮掺杂多孔碳材料制备方法，包括以下步骤：步骤一：石墨烯羧化处理，具体为：将石墨烯与混酸在85‑100℃下回流并搅拌90‑110 min，然后冷却至室温，用乙醇和去离子水洗涤至中性，干燥后研磨；步骤二：将羧化处理后的石墨烯和对苯二胺单体按质量比1:10溶于盐酸溶液中，超声混合均匀；将溶液转移到0‑5℃冰浴环境的水浴锅中，保持匀速磁力搅拌；步骤三：称取过硫酸铵溶于盐酸中，超声混合均匀，所述过硫酸铵与对苯二胺单体的摩尔比为1:0.9‑1.1；步骤四：步骤三中的溶液缓慢加入到步骤二的溶液中，在0‑5℃冰浴环境中反应5‑7 h，将所得产物用乙醇和去离子水洗涤至溶液呈中性为止，得到聚对苯二胺/石墨烯复合物；步骤五：将一定量的步骤四得到的复合物和氢氧化钾加入去离子水混合均匀，所述氢氧化钾的用量与复合物的质量比0‑4:1，将混合后的溶液均匀地倒入细胞板中，放入冷冻干燥机进行冷冻干燥，干燥后的产物研磨成粉末，步骤六取适量聚对苯二胺/石墨烯基氮掺杂多孔碳材料置于瓷舟中搅拌均匀，放入管式炉中，在通氮气的氛围下调节一定温度进行预热，活化，将活化后的复合物先用盐酸洗涤，然后用乙醇和去离子水洗涤至中性，最后置于烘箱中烘干后研磨成粉末，得到活化后的聚对苯二胺/石墨烯基氮掺杂多孔碳材料，最后置于烘箱中烘干后研磨成粉末，得到活化后的聚对苯二胺/石墨烯基氮掺杂多孔碳材料。