一种具有低电子转移阻抗的导电碳材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有低电子转移阻抗的导电碳材料的制备方法，所述方法制备导电碳材料以糖类化合物葡萄糖等作为碳源，氨基酸中含有氮、硫元素作为掺杂剂，浓硫酸可以控制碳材料的石墨化结构，通过改变反应物的量可以调控电子转移阻抗大小和亲水性。本发明专利技术的导电碳材料修饰的玻碳电极的电子转移阻抗达到46Ω‑200Ω。本发明专利技术的导电碳材料通过水热法合成，具有工艺简单、成本低、环保无毒的特点。

Preparation method of conductive carbon material with low electron transfer impedance

The invention discloses a preparation method of a low electron transfer impedance of conductive carbon material, the preparation method of conductive carbon materials with carbohydrates such as glucose as carbon source, nitrogen and sulfur containing amino acid as dopant, graphite structure of concentrated sulfuric acid can control the carbon material, can control the electron transfer impedance the size and hydrophilicity by changing the amount of reactants. The electron transfer impedance of conductive carbon materials modified glassy carbon electrode of the invention reaches the 46 Omega 200 omega. The conductive carbon material of the invention is synthesized by hydrothermal method, and has the characteristics of simple process, low cost, environmental protection and non-toxic.

【技术实现步骤摘要】
一种具有低电子转移阻抗的导电碳材料的制备方法
本专利技术涉及一种具有低电子转移阻抗的导电碳材料的制备方法，属于碳材料制备

技术介绍
水热碳化是指在密闭的高压釜里，以水做溶剂，在低于300℃条件下，由于水的蒸发自生压力，使生物质材料在水热条件下通过脱水和聚合的过程形成水热碳材料。由于水热法易操作、低成本、低毒性、产物有良好生物相容性等优点应用广泛。但水热碳纳米材料由于反应条件温和，通常产物多为无定形碳，表面含有丰富官能团，碳材料石墨化程度低，所以一定程度上影响了在电学性能的应用和推广。目前已报道的提高碳材料导电性的方法主要有异质元素掺杂，异质元素可以改变材料的物理、电学和化学性质。当前驱体成分中含有异质元素（N,S,P,B等）时，将获得具有该元素掺杂的碳材料，由于异质元素电负性较强和能够提供孤对电子，材料电子转移阻抗降低。还有通过在反应体系中加入浓硫酸，浓硫酸处理能够将水热碳材料中无序碳结构转换成石墨碳结构，浓硫酸将碳材料中O与H从官能团C-OH，C-H，C=O中剥离，脱水碳化成石墨结构。从而提高导电性能。另外一种提高导电性的方法是在氮气氛中高温处理，降解表面官能团和杂质，不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有低电子转移阻抗的导电碳材料制备方法，其特征在于：所述的导电碳材料生物质材料葡萄糖等作为碳源，氨基酸中含有氮、硫元素作为掺杂剂，浓硫酸可以控制碳材料的石墨化结构，通过改变反应物的量可以调控材料氮、硫元素含量，电子转移阻抗大小和亲水性。

【技术特征摘要】
1.一种具有低电子转移阻抗的导电碳材料制备方法，其特征在于：所述的导电碳材料生物质材料葡萄糖等作为碳源，氨基酸中含有氮、硫元素作为掺杂剂，浓硫酸可以控制碳材料的石墨化结构，通过改变反应物的量可以调控材料氮、硫元素含量，电子转移阻抗大小和亲水性。2.具体制备步骤包括：1)将糖类化合物、氨基酸按照一定比例混合置于反应器中，并以水为溶剂溶解，逐滴加入浓硫酸，并不断搅拌；2)待烘箱升温至设定温度后，将反应器置于烘箱加热一定时间；3)随后取出反应釜，冷却至室温，将水热产物经氢氧化钠溶液中和，蒸馏水和无水乙醇洗涤，过滤取固体粉末随后干燥得到掺杂碳材料。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中所述糖类化合物为葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖中的一种以上，氨基酸为天冬氨酸、L-甘氨酸、L-精氨酸中的一种以上，浓硫酸浓度为9mol/L～18mol/L。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤1)中所述糖类化合物、氨基酸、浓硫酸的质量比为1：0.06：6～1：0.26：18。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤2)中所述加热温度为180～220℃。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仁材，胡博韬，陈靖容，
申请(专利权)人：中国科学院大学，胡博韬，
类型：发明
国别省市：北京,11