[发明专利]聚丙烯酰胺水凝胶基氮掺杂多孔碳的制备方法

摘要

本发明涉及一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，主要是以交联聚丙烯酰胺凝胶为碳源和氮源，经真空冷冻干燥、碳化、活化过程制备氮掺杂多孔碳材料的方法，还涉及其在超级电容中的应用及电化学性能。该制备方法原料来源方便、反应条件温和、易于操作控制；在较优条件下制备的超级电容器电极材料在6M KOH溶液中，当电流密度为1A/g时其比电容达302.1F/g，在20A/g的电流密度下比电容达217.0F/g，其电容保持率为71.83％；在电流密度为10A/g的条件下进行充放电循环8000次后，其比电容仍保留初始电容的96％，具有较高的比电容和良好的循环稳定性。

主权项

1.聚丙烯酰胺水凝胶基氮掺杂多孔碳的制备方法其特征在于，制备方法包括以下步骤：/n(1)先称取一定量的丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、亚硫酸钠置于盛有一定量蒸馏水的烧杯中，搅拌溶解后，再称取一定量过硫酸盐加入上述溶液中，继续搅拌至溶解后，搅拌下加热至50-80℃反应10-30分钟得到凝胶体；将制备的聚丙烯酰胺凝胶体，放入真空冷冻干燥机中干燥48小时，再将干燥后的凝胶研磨成细小颗粒备用；/n(2)将干燥后的凝胶颗粒放入瓷舟中，置于管式炉中，通氮气20分钟，升温速率为3-10℃/min，升温至600～900℃，碳化1～3小时，自然冷却至室温后关闭氮气得到未活化氮掺杂多孔碳；/n(3)再将未活化氮掺杂多孔碳研磨后与活化剂混合均匀放入瓷舟中，放置在管式炉中在氮气保护进行活化，升温速率为3-10℃/min，升温至600-900℃保温1h，然后在氮气保护下随炉冷却，待其冷却至室温后取出，将得到的样品用5mol/L盐酸中和，再用蒸馏水洗涤至PH＝7，在80℃干燥24h，得到氮掺杂多孔碳(标记为NC) 。/n