一种氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法与流程

文档序号:11887990阅读:来源:国知局

技术特征:

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。

2.根据权利要求1所述氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法,其特征在于: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。

3.根据权利要求1或2所述氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法,其特征在于: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。

4.根据权利要求1所述氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述苯胺与吡咯单体的摩尔比为1:1。

5.根据权利要求1所述氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述二氧化锰与苯胺和吡咯单体的摩尔比例为1000:1-600:1。

6.根据权利要求1所述氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸或醋酸等,溶液浓度为0.01-5mol/L。

7.根据权利要求1所述氮掺杂中空多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2分散液冷加入酸溶液后在0-5℃的低温下,反应6-8小时。

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