一种氮掺杂介孔碳纳米纤维的制备方法技术

一种氮掺杂介孔碳纳米纤维的制备方法，涉及超级电容器电极材料的制备技术领域，以明胶为碳源，尿素作为氮源和模板，在溶剂水蒸发驱动下，尿素结晶，而明胶分子在尿素晶体的表面自由组装，高温下明胶缩聚和炭化，尿素分子发生分解同时也将氮原子掺杂到碳材料中，最终制备出氮掺杂多孔碳纳米纤维。本发明专利技术的优点在于制备出的电极材料具有较高的氮含量，比表面积大以及石墨化程度高，并且具有较好的电化学性能，在电容器电极材料等领域有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超级电容器电极材料的制备

技术介绍
碳纳米材料作为超级电容器最常用的电极材料，具有良好的电导性和较大的比表面积及极佳的电化学稳定性，且碳材料成本低、资源丰富，成为储能领域的重要材料。但是由于碳材料分散性和离子亲和性较差限制了它们的应用，研究者们通常通过掺杂氮、硼等杂原子，来提高它们的性能。氮掺杂可以增强碳材料的表面润湿性和电子导电性，使其具有良好的循环能力。同时，氮原子还会增加赝电容作用，进而提高材料的电化学性能。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术目的在于提出一种氮掺杂多孔碳纳米纤维的制备方法。本专利技术包括以下步骤：1）磁力搅拌下，将明胶和尿素溶于去离子水中，得到混合均匀透明溶液；将混合溶液在60℃下反应，反应结束后冷却至室温，得到溶胶，将溶胶铺展于玻璃板上，干燥后，自玻璃板上刮取膜制品；2）在氮气保护下，将膜制品置于真空管式炉中煅烧，得到氮掺杂介孔碳纳米纤维。本专利技术设计方法简单、环保。本专利技术采用模板法，以尿素为模板，与明胶混合进行刮膜，形成纤维。经高温煅烧炭化后，得到氮掺杂多孔碳纳米纤维。本专利技术制成的碳纤维直径在70nm 左右，表面有介孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮掺杂介孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）磁力搅拌下，将明胶和尿素溶于去离子水中，得到混合均匀透明溶液；将混合溶液在60℃下反应，反应结束后冷却至室温，得到溶胶，将溶胶铺展于玻璃板上，干燥后，自玻璃板上刮取膜制品；2）在氮气保护下，将膜制品置于真空管式炉中煅烧，得到氮掺杂介孔碳纳米纤维。

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂介孔碳纳米纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）磁力搅拌下，将明胶和尿素溶于去离子水中，得到混合均匀透明溶液；将混合溶液在60℃下反应，反应结束后冷却至室温，得到溶胶，将溶胶铺展于玻璃板上，干燥后，自玻璃板上刮取膜制品；2）在氮气保护下，将膜制品置于真空管式炉中煅烧，得到氮掺杂介孔碳纳米纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤1）中，所述明胶与尿素的混合质量比为1∶20。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：范磊，杨莉，徐祥东，郭荣，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32