[發明專利]一種以生物質基質子化離子液體為原料制備的氮/硫共摻雜分級孔炭材料的方法和應用

有效

• 申請號: 201810317057.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108395490B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 周艷梅;孫立;郭美霞;張成麗;周華;李莉;屈浩楠
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;C01B32/05;H01G11/24;H01G11/32
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 龐慶芳

1.一種以生物質基質子化離子液體為原料制備氮/硫共摻雜分級孔炭材料的方法，其特征在于，其步驟為：

(1)將殼聚糖的硫酸質子化離子液體、介孔軟模板F127、大孔軟模板十二烷基硫酸鈉以1:0.88:0.88的質量比研磨至均勻，得到樣品B；其中，所述殼聚糖的硫酸質子化離子液體制備步驟為：(a)將10mmol的殼聚糖溶解在40mL醋酸中，醋酸體積比為3％，攪拌30分鐘，使其完全溶解，得到樣品A；(b)在氮氣保護和冰水浴中，向步驟(a)樣品A中緩慢滴加6mL稀硫酸，稀硫酸的濃度為1.7mol/L，攪拌2個小時后，60℃真空干燥12小時，得到殼聚糖的硫酸質子化離子液體，所述殼聚糖的硫酸質子化離子液體具有如下分子結構式：

(2)將步驟(1)中樣品B移至反應釜中160℃固化24h，得到樣品C；

(3)將步驟(2)中的樣品C置于管式爐以每分鐘5℃升溫，升溫至600℃后熱解1個小時，之后繼續升溫至900℃再熱解1個小時，再冷卻至室溫，得到氮/硫共摻雜分級孔炭材料。

2.根據權利要求1所述的方法制備的氮/硫共摻雜分級孔炭材料，其特征在于，所述氮/硫共摻雜分級孔炭材料的氮和硫的元素含量分別為5.07％～5.31％和2.91％～3.02％。

3.根據權利要求1所述的方法制備的氮/硫共摻雜分級孔炭材料，其特征在于，所述氮/硫共摻雜分級孔炭材料擁有優良的耐溫和柔性特征，在溫度為-20℃和100℃以及彎曲度為180°時，電容性能基本維持不變。

4.根據權利要求1所述的方法制備的氮/硫共摻雜分級孔炭材料的應用，其特征在于，將所述氮/硫共摻雜分級孔炭材料作為電極材料應用于超級電容器。