[發明專利]一種有序介孔碳內嵌高分散金屬原子的制備方法

有效

• 申請號: 201711371874.8
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109935797B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 鄧德會;涂云川;包信和
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/052
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

1.一種有序介孔碳內嵌金屬原子材料的制備方法，采用硬模板法制備，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將金屬陽離子鹽、碳源前驅物和有序介孔模板混勻，進行焙燒；所述碳源前驅物為多巴胺、苯胺或乙二胺中的至少一種；

(2)酸浸蝕除去所述模板，得所述有序介孔碳內嵌金屬原子材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述金屬陽離子鹽中的金屬陽離子為釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、釕、銠、鈀、銀、鎘、鈰、鋯、銥、鉑或金中的至少一種；所述金屬陽離子鹽為所述金屬陽離子的硝酸鹽、硫酸鹽、氯化鹽或醋酸鹽中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有序介孔模板為SBA-15、SBA-16、MCM-41、MCM-48、KIT-6中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述金屬陽離子鹽、碳源前驅物和有序介孔模板質量比為0.05～3:0.5～3.5:1；二種以上金屬陽離子鹽中任意兩種金屬陽離子鹽的摩爾比為1:20～20:1。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中在混合過程中，將有序介孔材料模板超聲下分散于溶劑，分散所用溶劑為水、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇或乙二醇子中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，焙燒是在惰性氣氛下程序升溫至600-1000℃處理1-8小時，所述程序升溫的升溫速率為0.5℃/min-20℃/min；所述惰性氣氛為氮氣、氬氣或氦氣。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)酸浸蝕采用濃度為5％-20％的氫氟酸溶液，處理時間為4-8小時。

8.權利要求1-7任意一項所述方法制備的有序介孔碳內嵌金屬原子材料，其特征在于，所述材料無磁性，金屬單原子分散于介孔碳骨架中。

9.權利要求8所述有序介孔碳內嵌金屬原子材料作為鋰硫電池正極材料的應用。