一种氮掺杂多孔炭及其制备方法

摘要

本发明涉及一种氮掺杂多孔炭的制备方法，特别涉及以重质有机物为碳源的制备掺杂多孔炭的方法，属于炭素材料制备技术领域。该方法先将氮源与甲醛反应，生成预聚体；然后将预聚体与模板、碳源混合，在一定温度下反应；最后将交联产物固化炭化，制得氮掺杂多孔炭。本方法可通过控制氮源种类、温度控制、碳源与氮源质量比及模板剂用量等途径，获得不同孔结构及氮含量的氮掺杂多孔炭。该方法采用化学聚合共混炭化法，有效的控制了热处理过程中氮的流失，提高了氮源利用率；原料可选择范围广，且操作容易，易实现大规模制备，同时为重质有机物的高效利用提供了一条新途径。

主权项

一种氮掺杂多孔炭的制备方法，包括下述工艺步骤：①将氮源与甲醛按摩尔比为1:1～6混合，调节pH至7～9，40～90℃反应10～60min，生成预聚体，得溶液A；②将碳源溶于四氢呋喃中，加入模板剂，混合均匀，碳源与模板剂的质量比为1:0.5～5，得混合液B；③将溶液A和混合液B混合，20～90℃反应1～24h，碳源与氮源质量比为1:0.5～5，得共混物；④将所得共混物中残留的四氢呋喃去除，100～200℃固化1～24h后，惰性气氛下炭化，即得氮掺杂多孔炭，其中，所述氮源为三聚氰胺或尿素；所述碳源为重质有机物；所述模板剂选自柠檬酸镁、氧化镁、聚乙二醇和聚乙烯醇缩丁醛中的至少一种。