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专利号: 2018106820587
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.具有分级多孔结构的氮磷共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征是,包括以下步骤:(1)取适量的含碳、氮的有机化合物与葡萄糖溶解于水中,加入含磷化合物搅拌反应;

(2)反应完成后,向其中加入适量的纳米碳酸盐或碳酸氢盐模板搅拌至分散均匀,进行抽滤得到固体;

(3)将得到的固体置于惰性环境的管式炉中碳化造孔得到粗产物;

(4)将所述粗产物洗涤二次造孔得到氮磷共掺杂分级多孔碳电极材料。

2.根据权利要求1所述的具有分级多孔结构的氮磷共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征是,所述步骤(1)中,含碳、氮的有机化合物与葡萄糖的质量比为20:1~2:1,在20~80℃下搅拌溶解;加入含磷化合物搅拌反应1~6h;所述含碳、氮的有机化合物含磷化合物的摩尔比为1:2~1:6。

3.根据权利要求1或2所述的具有分级多孔结构的氮磷共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征是,所述步骤(1)中,含碳、氮的有机化合物为三聚氰胺、双氰胺、尿素、苯胺、吡咯、聚丙烯腈中的一种;所述含磷化合物为植酸、磷酸、三苯基膦中的一种。

4.根据权利要求1所述的具有分级多孔结构的氮磷共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征是,所述步骤(2)中,所述含碳、氮的有机化合物与所述碳酸盐或碳酸氢盐的质量比为

2:1~1:5;所述碳酸盐或碳酸氢盐为碳酸氢钠、碳酸氢钾或碳酸镁中的一种;纳米碳酸盐或碳酸氢盐搅拌镶嵌在含氮和磷的碳骨架结构的层与层之间。

5.根据权利要求1所述的具有分级多孔结构的氮磷共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征是,所述步骤(3)中,管式炉中碳化的温度为700~1000℃,时间为1~8h。

6.根据权利要求1所述的具有分级多孔结构的氮磷共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征是,所述步骤(3)中,管式炉中碳化的温度以2℃/min升温到160℃,预碳化6h,再分阶段煅烧,在2℃/min的升温速率下,先在500℃下保温1h,再在800℃下保温1.5h。

7.根据权利要求1所述的具有分级多孔结构的氮磷共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征是,所述步骤(4)中,粗产物依次采用稀盐酸、水洗涤,洗净后置于真空干燥箱中干燥得到经二次造孔的氮磷共掺杂分级多孔碳电极材料。