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专利号: 201611235509X
申请人: 山东理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种制备三维氮掺杂石墨烯的方法,其特征在于:用可溶解的聚2,5-苯并咪唑 (ABPBI)溶液与模板剂纳米SiO2混合均匀,蒸干,在氩气保护下,热解、去除模板剂等工艺制备三维氮掺杂石墨烯;ABPBI是可溶性的,其高分子链是由芳香性的刚性苯并咪唑组成,且分子中含有富含氮元素的咪唑环和端氨基,氩气保护下热解,易形成氮掺杂石墨烯结构,分子中的羧基热解时脱酸起到造孔作用; ABPBI溶液与不同粒径SiO2模板剂采用不同质量比混合、搅拌、蒸出溶剂、真空干燥、研磨,在高温炉内,氩气保护下热解2h,待冷却后,取出,用稀氢氟酸洗涤(去除模板剂)和活化工艺制备得到的三维氮掺杂石墨烯。

2.根据权利要求1所述的ABPBI,其特征在于,聚合物粘均分子量在1~3万之间的可以溶解在二甲基乙酰胺(DMAc),二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亚砜(DMSO),N-甲基吡咯烷酮,二甲苯等有机溶剂中的ABPBI聚合物。

3.根据权利要求1所述的模板剂纳米SiO2为,其特征在于,粒径在5~50nm,可以是凝胶也可以是纳米颗粒;溶胶的溶剂可以是水、丙酮和混合溶剂。

4.根据权利要求1所述的ABPBI与纳米SiO2模板剂的质量比为3:1~1:3;混合方式为:ABPBI溶液与SiO2溶胶溶液或纳米SiO2颗粒混合,搅拌混合均匀后,搅拌下加热蒸出溶剂至近干,真空干燥,研细,热解后,用氢氟酸酸洗涤以去除模板剂。

5.根据权利要求1所述的热解温度为600~1200℃,优选700 1000℃。

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6.根据权利要求1所述的得到的三维氮掺杂石墨烯,应用于催化氧还原反应的催化剂,用在金属空气电池、燃料电池;也可用于催化电解水氧析出反应的催化剂;还可用于超级电容器的电极材料。