一种碳氮多孔材料及其储氢应用

摘要

本发明涉及一种碳氮多孔材料及其储氢应用，属于无机纳米材料化学和新能源相关技术领域。本发明通过介孔二氧化硅硬模板法制备了一种有序介孔碳氮化合物，以乙二胺为前驱体，四氯化碳为溶液，均匀混合搅拌后回流浸渍，然后所得样品通过高温碳化和去模板后即得到有序介孔的碳氮材料，然后以二氧化碳高温处理活化这种有序的介孔碳氮材料，控制气流、活化温度和活化时间，得到了具有特殊形貌和孔结构的氮掺杂多孔碳材料。这种材料可以用作高性能的室温储氢介质，常温80个大气压下能可逆吸附2.21wt％的氢。相比于传统的储氢合金，这种碳材料成本低，循环性能好，储氢容量较高。

主权项

1.一种碳氮多孔材料的制备方法，包括下述步骤：(1)将介孔氧化硅粉体与乙二胺混合，以四氯化碳为溶剂，充分搅拌，使得乙二胺充分浸入到介孔氧化硅粉体的孔道中，然后在60～100℃下回流处理2～10小时冷却；(2)将步骤(1)得到的产物在惰性气氛下碳化；(3)将步骤(2)得到的产物加入到质量比为1～15％的氢氟酸溶液中，搅拌、过滤分离、多次洗涤、干燥；(4)将步骤(3)所得的产物放入管式炉中，以氩气作为保护气氛，升温至900～1050℃，关闭氩气，通入二氧化碳气流，保温1～3小时，然后关闭二氧化碳，打开氩气，降温冷却。