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专利号: 2019100915499
申请人: 河南工程学院
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:

1.一种“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳的制备方法,其特征在于步骤如下:

(1)将碳源、铁氮掺杂剂和表面活性剂用去离子水溶解,铁氮掺杂剂为六水合硫酸亚铁铵,在搅拌处理后放入超声波清洗器中进行超声,转入水热反应釜进行水热反应,冷却至室温后所得物料用去离子水过滤洗涤至中性,放入烘箱内烘干,得到水热碳样品;

(2)将步骤(1)中水热碳样品放入管式炉中,在保护气体氛围中高温碳化处理,得到铁氮双掺杂碳样品;

(3)将步骤(2)得到的铁氮双掺杂碳样品与活化剂均匀混合,加入等体积的酒精和水溶解后,放入烘箱内进行干燥,然后将干燥产物在氮气气体氛围中进行煅烧,取出用去离子水洗净,在烘箱内干燥后得到“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳。

2.根据权利要求1所述的“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中碳源为葡萄糖、蔗糖、糖原或纤维素,表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠;碳源、铁氮掺杂剂和表面活性剂的质量比为(20-30):(1-3):1。

3.根据权利要求1所述的“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中搅拌时间为10-30min,搅拌速率为100-200r/min,超声时间为1-3h,超声功率为

100-300W;水热反应温度为160-190℃,水热时间为10-15h,干燥温度为105℃,干燥时间为

6-10h。

4.根据权利要求1所述的“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中保护气体为质量分数为99.99%的氮气、氩气、或氦气中的任意一种,保护气体的进气流量为100-400sccm。

5.根据权利要求1所述的“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中高温碳化温度为700-900℃,碳化时间为2-4h,升温速度为3-6℃/min。

6.根据权利要求1所述的“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中铁氮双掺杂碳样品与活化剂的质量比为1:(1-3),活化剂为硝酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵。

7.根据权利要求1所述的“哑铃型”铁氮双掺杂多孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中干燥温度为80-120℃,干燥时间为12-24h;煅烧温度为250-350℃,煅烧时间为1-

3h,升温速度为2-5℃/min。