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专利号: 2022115974129
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)前驱体合成:选取一定量的含碳有机大分子作为碳源,含氮有机小分子作为氮源,并引入造孔剂,再向其中加入含铁盐溶液引入铁源,充分搅拌后加入酸性引发剂,干燥后得到前驱体A;

(2)热处理:将步骤(1)中得到的前驱体A,放入瓷舟中于管式炉中惰性气体氛围保护下进行高温热解,最后得到初步产物B;

(3)造孔:将步骤(2)制备的初步产物B用含氟的刻蚀剂在一定条件下进行刻蚀处理,最后经洗涤干燥得到产物C;

(4)活化:将步骤(3)制备的产物C放入瓷舟中,将其置于管式炉,于高纯氩惰性气体氛围中,在一定温度下二次热处理活化一定的时间,最后冷却至室温,得到铁基氮掺杂多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法,其特征在于,所述的含碳有机大分子为大分子壳聚糖,含氮有机小分子为三聚氰胺,造孔剂为不同尺寸的二氧化硅,含铁盐溶液为FeCl3·6H2O,酸性引发剂为冰醋酸,刻蚀剂为氢氟化铵。

3.根据权利要求1所述的一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述含碳有机大分子与含氮有机小分子、造孔剂的质量之比为1:1:1。

4.根据权利要求1所述的一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法,其特征在于,步骤(1)具体为:将含碳有机大分子与含氮有机小分子溶于去离子水中,在搅拌下得到均匀溶液,然后将造孔剂、含铁盐溶液分别按照一定比例加入其中,充分搅拌,最后将酸性引发剂溶液逐滴加入其中,在一定的温度下反应一定时间,反应结束,冷冻干燥得到前驱体A。

5.根据权利要求1所述的一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述热解过程是指:将前驱体A放入瓷舟并放入管式炉,在惰性气体氛围中,于

550‑900℃下反应1‑5小时得到初步产物B。

6.根据权利要求1所述的一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的刻蚀处理过程是指:将初步产物B放入含氟的刻蚀溶液中,于一定温度下反应12小时,得到产物C。