[發(fā)明專利]聚苯并咪唑（PBI）類高分子制備三維石墨烯的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611236542.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106744849B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李忠芳;戰(zhàn)明明;王素文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B32/184
• 分類號(hào): C01B32/184;C25B1/04;C25B11/06;H01G11/36;H01G11/44
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1.用聚苯并咪唑（PBI）類高分子制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其特征在于: 該類芳香性的剛性的聚苯并咪唑分子可以規(guī)則地排列在模板劑納米顆粒的表面，在氬氣保護(hù)下，熱解，去除模板劑的方法制備三維氮摻雜石墨烯；PBI是可溶性的，其高分子鏈?zhǔn)怯煞枷阈缘膭傂员讲⑦溥蚪M成，且分子中含有富含氮元素的咪唑環(huán)和端氨基，氬氣保護(hù)下熱解，易形成氮摻雜石墨烯結(jié)構(gòu)，分子中的羧基熱解時(shí)脫羧起到造孔作用；納米模板劑為SiO₂、氧化鎂、氧化鐵或氫氧化鐵，粒徑在5～50nm； PBI與納米模板劑的質(zhì)量比為2:1～1:2；混合方式為：PBI溶液與納米顆粒混合，攪拌混合均勻后，攪拌下加熱蒸出溶劑至近干，真空干燥，研細(xì)；在高溫爐內(nèi)，氬氣保護(hù)下，在700～1000℃下，熱解2～3小時(shí)，待冷卻后，取出，用稀氫氟酸或稀鹽酸洗滌以去除模板劑得到三維氮摻雜石墨烯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚苯并咪唑（PBI）類高分子制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其PBI為聚[2, 2’-(間苯基)-5, 5’-聯(lián)苯并咪唑](mPBI)或聚[4, 4’-(二苯醚基)-5, 5’-聯(lián)苯并咪唑]（oPBI），其特征在于：聚合物粘均分子量在3～5萬之間，能溶解在二甲基乙酰胺（DMAc），二甲基甲酰胺（DMF），二甲基亞砜（DMSO），N-甲基吡咯烷酮，二甲苯中的任意一種溶劑中，由于mPBI或oPBI的溶解性能優(yōu)于聚（2，5苯并咪唑）(ABPBI)，所以它們的聚合度要比ABPBI的大。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用聚苯并咪唑（PBI）類高分子制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其特征在于：納米模板劑為顆粒形狀是納米球型、立方體、多棱柱體、圓柱狀或長(zhǎng)方體。