一种含氮介孔碳/MnO₂复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种制备含氮介孔碳/MnO2复合材料的方法，包括以下步骤：（1）在容器中，加入模板剂、离子液体和溶剂，混合后烘干，再放入通有惰性气体保护的管式马弗炉中，加热得到产物A；（2）将上述产物A加到含有NH4F水溶液的容器中，反应后将产物离心得到黑色粉末，再加入去离子水、超声分散、离心，重复该步骤3-5遍，最后将产物烘干得到黑色粉末B；（3）在容器中，加入上述黑色粉末B和水，超声分散均匀，再缓慢加入KMnO4溶液，加热反应后，将溶液离心得黑色粉末，烘干即为所述的复合材料。本发明克服了传统制备碳/MnO2复合材料需要在高压中长时间反应的缺点，制备的新型复合材料含氮量高、MnO2载量高、成本低、电化学性能优良，适用于导电导热、催化剂载体等领域。

主权项

1.一种含氮介孔碳/MnO₂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在反应容器中，加入模板剂、离子液体和溶剂，混合后，超声使其分散均匀，将所得混合物烘干后在惰性气体保护下，于600～1100℃加热2.5～3.5小时，得到产物A；所述模板剂为介孔SiO₂材料；所述离子液体为、中的一种或几种；其中n=0～9，m=0～9；X为、、或中的一种；(2)将上述产物A加入到浓度为0.5~5 mol/L的NH₄F水溶液中，反应45～50小时，随后将反应产物离心分离后得到黑色粉末；再加入去离子水、超声分散、离心，重复3～5遍，最后将产物烘干得到提纯的黑色粉末B；加入的NH₄F的摩尔含量比模板剂的摩尔含量高；(3)将上述黑色粉末B加入水中，超声使其分散均匀，再滴加KMnO₄溶液，将反应容器置于58～62℃油浴中反应0.8～1.2小时后，将溶液离心得黑色粉末，将其烘干即为所述的含氮介孔碳/MnO₂复合材料。