三聚氰胺蒸汽路线合成富氮有序介孔碳材料制造技术

三聚氰胺蒸汽路线合成富氮有序介孔碳材料，本发明专利技术涉及一种通过三聚氰胺蒸汽路线合成富氮掺杂的有序介孔碳材料的制备方法。它解决了现有含氮介孔碳材料中的氮掺杂量和有序度下降以及比电容较低的问题。制备方法：一、以多元共组装的策略自组装得到F127‑PF‑SiO2纳米复合物；二、将该复合物在三聚氰胺蒸汽中热解得到氮掺杂二氧化硅支撑介孔碳材料；三、用氢氟酸去除二氧化硅得到富氮介孔碳材料(NOMC)。本发明专利技术得到的富氮有序介孔碳材料NOMC具有高的氮含量(10.10%)，大的比表面积(1206 m

Synthesis of nitrogen rich ordered mesoporous carbon materials by melamine steam route

Melamine vapor route is used to synthesize nitrogen enriched ordered mesoporous carbon materials. The invention relates to a preparation method of nitrogen enriched ordered mesoporous carbon materials by melamine vapor route. It solves the problem of nitrogen doping in the nitrogen containing mesoporous carbon materials and the decrease of the order degree and the lower specific capacitance in the existing nitrogen containing mesoporous carbon materials. Preparation method: first, based on the multiple co assembly strategy self assemble F127 PF SiO2 nanocomposites; two, the compound melamine in steam pyrolysis in nitrogen doped silica supported mesoporous carbon materials; three, using hydrofluoric acid to remove nitrogen rich silica mesoporous carbon materials (NOMC). The nitrogen rich NOMC ordered mesoporous carbon material obtained by the invention has high nitrogen content (10.10%), large surface area (1206 M

【技术实现步骤摘要】
三聚氰胺蒸汽路线合成富氮有序介孔碳材料
本专利技术涉及一种通过三聚氰胺蒸汽路线合成富氮掺杂的有序介孔碳材料的制备方法。
技术介绍
超级电容器(Supercapacitors)，又称作电化学电容器(electrochemicalcapacitors)是最近几十年才发展起来的一种性能介于电池与传统电容器之间的新型能量存储与转换装置。超级电容器作为一种新型的的能量存储与转换装置，兼具电池与传统电容器的特点。然而在储能机理和电极材料方面与传统电容器，二次电池和锂电池有着明显的差别。经对比可以发现，其具有如下特点：(1)功率密度高，约为1～10KW/Kg，是电池的几十倍。(2)电容存储量大，约为0.1～6000F，是同体积传统电容器电容量得两千多倍。(3)充放电速度快。若使用大电流充电，超级电容器可以在几十秒内完成充电过程；若使用小电流充电，也可以在几分钟内完成，这比电池快几个小时的充电时间。此外，其还能够在几十秒内持续输出上千安培的电流，这使他们十分适合短时高功率需求的情况。(4)循环寿命长。多孔碳基超电材料具有良好的电化学可逆性，因此其理论循环寿命为无穷，实际能够达到十万次，比电池高出百倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
三聚氰胺蒸汽路线合成富氮有序介孔碳材料的制备方法，其特征在于是按下列步骤实现：(1) 按照比例将1.5～1.6 g F127(嵌段聚醚)溶解在含有1.0 ml 0.2 M HCl 的8.0～8.5 ml乙醇中。在40～45 ℃下搅拌1h 得到澄清溶液，随后加入2.0～2.1 g 正硅酸乙酯和5.0～5.5克酚醛树脂（分子量≤500），搅拌2 h，转移到培养皿中，室温蒸发5～8 h，之后在105℃干燥20～24 h，得到淡黄色透明薄膜。在管式炉炉中经900℃煅烧2～3 h得到F127‑PF‑SiO2纳米复合物；(2) 按照质量比为（0.5~1.5）:1.0将三聚氰胺与F127‑PF‑SiO2纳米...

【技术特征摘要】
1.三聚氰胺蒸汽路线合成富氮有序介孔碳材料的制备方法，其特征在于是按下列步骤实现：(1)按照比例将1.5～1.6gF127(嵌段聚醚)溶解在含有1.0ml0.2MHCl的8.0～8.5ml乙醇中。在40～45℃下搅拌1h得到澄清溶液，随后加入2.0～2.1g正硅酸乙酯和5.0～5.5克酚醛树脂（分子量≤500），搅拌2h，转移到培养皿中，室温蒸发5～8h，之后在105℃干燥20～24h，得到淡黄色透明薄膜。在管式炉炉中经900℃煅烧2～3h得到F127-PF-SiO2纳米复合物；(2)按照质量比为（0.5~1.5）:1.0将三聚氰胺与F127-PF-SiO2纳米复合物混合研磨，过200目分样筛，得到均一混合物。将混合物置于管式炉中通入氮气，N2流速为25~35ml/min，在350~400℃下煅烧3~4h，程序升温，600℃以下升温速率为2~3℃/min，600℃以上升温速率为4~6℃/min，升温至900℃，在此温度煅烧3~4h，自然冷却到室温后得到硅骨架支撑的富氮介孔碳材料（SiNOMC）；(3)按照m（SiNOMC）：m（氢氟酸）=1.0：200~250浸入到氢氟酸(HF，10wt%)水溶液中，在30℃下，搅拌24~30h除去二氧化硅骨架；抽滤，用超纯水和乙醇反复洗涤至滤液pH=7，并在105℃下干燥20~24h，得到富氮有序介孔碳材料NOMC。2.根据权利要求1所述的三聚氰胺蒸汽路线合成富氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋伟明，左春玲，冯健，邓启刚，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23