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专利号: 2017111745280
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
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:

1.一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料,其特征在于,所述复合材料呈现出分级多孔结构,具有电化学储能性质与环境稳定性,能循环使用,适用于超级电容器的电极材料。

2.一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)将硝酸锌溶于甲醇得硝酸锌的甲醇溶液,将2-甲基咪唑溶于甲醇得2-甲基咪唑的甲醇溶液,将两种溶液混合后搅拌,离心收集产物并用甲醇洗涤,干燥,得到ZIF-8晶体;

(2)将步骤(1)制得的ZIF-8晶体置于管式炉中,在氮气气氛下,煅烧得含锌氮掺杂碳颗粒;

(3)将步骤(2)制得的含锌氮掺杂碳颗粒与尿素和葡萄糖混合后进行研磨,研磨后放入坩埚中,置于马弗炉内煅烧,得到产物A;然后将产物A转移至管式炉内,在氮气气氛下,煅烧,得到产物B;

(4)将步骤(3)制得的产物B进行洗涤,得到氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮纳米复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述硝酸锌甲醇溶液的浓度与体积为100 mmol L-1和15 mL;所述2-甲基咪唑甲醇溶液的浓度与体积为100 mmol L-1和30 mL。

4.根据权利要求2所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的搅拌反应在室温下进行,反应时间为12 h。

5.根据权利要求2所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述管式炉内的煅烧温度为800 ℃,升温速度为2 ℃/min,煅烧时间为3 h。

6.根据权利要求2所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述尿素、葡萄糖和含锌氮掺杂碳颗粒的质量比为10:0.5:0.05 0.2。

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7.根据权利要求2所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述马弗炉中煅烧温度为550 ℃,升温速度为2 ℃/min,煅烧时间为3 h。

8.根据权利要求2所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述管式炉中煅烧温度为700-900 ℃,升温速度为3 ℃/min,煅烧时间为

1 h。

9.根据权利要求2所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述洗涤方式为先用 2 mol L-1 盐酸水溶液洗涤,后用蒸馏水洗涤至pH为中性。

10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的一种氮掺杂碳颗粒/石墨化碳氮复合材料应用于超级电容器的电极材料。