[發明專利]一種高比表面積的氮摻雜石墨納米籠的制備方法

在審

• 申請號: 201510494953.2
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105084352A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 代賢友;盛趙旻;洪成楊;胡明慧;戴溢豐;謝鑫
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;B82Y40/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種高比表面積的氮摻雜石墨納米籠的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）一個制備含氮摻雜結構的碳包鐵納米核殼顆粒的步驟，

稱取催化劑、氮源、碳源，所述的催化劑為乙酰丙酮鐵，所述的氮源為對苯二胺或乙腈，催化劑、碳源和氮源的質量比為5~20∶0~90∶5~80，將上述物質混合配得原料溶液；將立式管式爐升溫至500～1200℃，并通入氮氣作為載氣，將原料溶液經電子蠕動泵輸入到立式管式爐上部的噴射器，通過噴射器噴入管式爐高溫區，在管式爐尾部產物收集器中得到含氮摻雜結構的碳包鐵納米核殼顆粒；

（2）將步驟（1）得到的含氮摻雜結構的碳包鐵納米核殼顆粒置于蒸餾水與硝酸混合溶液中，加熱至60～90℃并磁力攪拌，將上述所得混合物過濾、加去離子水沖洗，直至濾液呈中性或接近中性，隨即冷凍干燥，即得高比表面積的空心氮摻雜石墨納米籠，其氮含量在0.8～3wt%，孔徑分部集中在1.8～6nm，比表面積為300～900m²g^-1。

2.根據權利要求1所述的合成高比表面積的氮摻雜石墨納米籠的方法，其特征在于：所述步驟（1）中所使用的碳源為乙醇。

3.根據權利要求1所述的合成高比表面積的氮摻雜石墨納米籠的方法，其特征在于：所述步驟（1）中氮氣的流速為40～160升/小時。

4.根據權利要求1所述的合成高比表面積的氮摻雜石墨納米籠的方法，其特征在于：所述步驟（1）中原料溶液經電子蠕動泵輸入到立式管式爐上部的噴射器噴入管式爐高溫區，電子蠕動泵控制原料溶液流速為10～120毫升/小時。

5.根據權利要求1所述的合成高比表面積的氮摻雜石墨納米籠的方法，其特征在于：所述步驟（2）中蒸餾水與濃硝酸混合溶液比例為V_水/V_酸＝1∶10～4∶1。

6.根據權利要求1所述的合成高比表面積的氮摻雜石墨納米籠的方法，其特征在于：所述步驟（2）中磁力攪拌時間為2～6小時。