[發明專利]一種具有框架結構的雜原子摻雜碳材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011149060.1
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112225197A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 黃藝吟
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15;B01J27/24;B01J35/10
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.一種具有框架結構的雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征是：

（1）在去離子水中加入尺寸為2nm～200nm之間的二氧化硅球，超聲分散一段時間后形成二氧化硅球分散液；

（2）在保持200～2000rpm磁力攪拌條件下，將多巴胺直接加入到二氧化硅球分散液中，等完全溶解后，再加入tris-HCl溶液進行聚合反應；

（3）將聚合反應后的黑色懸浮液過濾，用去離子水洗滌3～5次，將濾渣在干燥箱中烘干，得到干燥后的樣品過夜；

（4）將干燥后的樣品放于瓷舟中，置于管式爐中部，管式爐氣流上游放置有含非金屬雜原子化合物在惰性氣體Ar或N₂保護下保持加熱進行摻雜；

（5）將步驟（4）得到的樣品加入到去離子水與氫氟酸混合溶液中超聲攪拌5小時，以除去硅，過濾，用去離子水洗滌3～5次，將濾渣在干燥箱中烘干過夜，制備得到具有框架結構的雜原子摻雜碳材料。

2.根據權利要求1所述的具有框架結構的雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征是所述的聚合反應，控制pH值在7～14之間，反應時間為1～72小時。

3.根據權利要求1所述的具有框架結構的雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征是二氧化硅球、多巴胺、tris-HC和去離子水的用量分別為：1～20 g，0.1～10 g，2～80 g：1000ml。

4.根據權利要求1所述的具有框架結構的雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征是所述的在惰性氣體Ar或N₂保護下進行摻雜，惰性氣體的流速為5～100sccm，管式爐加熱溫度為300～1000℃，管式爐加熱加熱升溫速率在1～20度/min之間，摻雜時間為3～8小時。

5.根據權利要求1所述的具有框架結構的雜原子摻雜碳材料的制備方法，其特征是所述的含非金屬雜原子化合物是指次磷酸鈉、二氰二胺、三聚氰胺、硫脲、三苯基磷、植酸、三氧化二硼、氯化銨、氟化銨或硫磺。