一种氮硫共掺杂的多级孔碳纳米片的制备的新方法技术

技术编号:17377977 阅读:169 留言:0更新日期:2018-03-03 09:53
本发明专利技术公开了一种氮硫共掺杂的多级孔碳纳米片的制备的新方法,以具有特殊片层状结构的木耳为原料,首先水热对木耳进行处理,然后冷冻干燥,保持木耳的片层结构,然后在管式炉中低温炭化和高温活化,之后以硫脲作为N,S源和多孔碳纳米片混合,在高温进一步活化,即可得到N,S掺杂的多级孔碳纳米片。本发明专利技术制备的功能化的N,S掺杂多级孔碳纳米片材料,制备方法简单,易操作,得到的炭材料具有丰富的多级孔道结构,是电容器良好的电极材料。

A new method for the preparation of a nitrogen and sulfur Co doped multistage porous carbon nanoscale

The invention discloses a new preparation method of nitrogen and sulfur codoped hierarchicalporous carbon nano sheet, with the special layered structure of fungus as raw materials, water and heat treatment on the first fungus, then freeze-drying, keep the lamellar structure of the fungus, and then in a tube furnace at low temperature and high temperature carbon after activation, using thiourea as the N, S mixed source and porous carbon nanosheets, further activation in high temperature, you can get N, hierarchicalporous carbon doped S nano film. The prepared N, S doped multistage porous carbon nanosheet material is simple and easy to operate. The obtained carbon material has rich multi-stage pore structure, and is a good electrode material for capacitors.

【技术实现步骤摘要】
一种氮硫共掺杂的多级孔碳纳米片的制备的新方法
本专利技术涉及一种氮硫共掺杂的多级孔碳纳米片的制备的新方法,具体涉及冷冻干燥、低温炭化、高温活化、然后N,S掺杂制备多级孔碳纳米片。
技术介绍
超级电容器是一种新型的储能设备,具备高的功率密度及能量密度、循环寿命长、环保无污染等优点,在电化学储能领域拥有广阔的应用前景以及商业价值。多孔碳电极性能卓越为超级电容器电极材料中的翘楚。使用适合的富碳前驱体如活性炭,碳纳米管,石墨烯,碳气凝胶和碳化物衍生的碳。在上述碳材料中,活性炭由于其高表面积和低成本而被认为是商业超级电容器件的首选。尽管如此,常规活性炭的电容和功率特性由于其不合适和阻塞的孔隙结构而受到限制,进而限制了充电/放电速率下电解质离子的通透性。众所周知,获得优异功率性能的关键是降低电极材料中的离子运输时间。因此,具有二维(2D)和开放多孔结构的碳材料由于离子迁移的时间的较少而具有优越性。特别是石墨烯和石墨烯混合材料在二维材料表面具有高的电导率,具有优于活性炭的功率密度和能量密度的性能。目前二维碳材料广泛应用的合成方法主要有化学气相沉积,化学还原,电弧放电合成,高强度超声剥离和微波辐射。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮硫共掺杂的多级孔碳纳米片的制备的新方法,具体步骤如下:(1)称取一定质量的木耳反复用去离子水,然后置于鼓风干燥箱内,100℃干燥12h,干燥的木耳与0~30%的碱的水溶液的固液比1∶25,混合放入反应釜中,120℃反应6h,反应冷却至室温,样品经冷冻干燥24h,即得预处理的木耳;(2)称量步骤(1)得到的预处理的木耳,置于管式炉中进行炭化,升温速度5℃/min,煅烧温度为400℃,时间1h,然后升温至700~900℃,活化1h,然后冷却至室温,固体洗至中性,在鼓风干燥箱中100℃干燥12h,即得多级孔碳纳米片;(3)准确称取步骤(2)得到的多级孔碳纳米片,剧烈搅拌下与5~30mg/ml的...

【技术特征摘要】
1.一种氮硫共掺杂的多级孔碳纳米片的制备的新方法,具体步骤如下:(1)称取一定质量的木耳反复用去离子水,然后置于鼓风干燥箱内,100℃干燥12h,干燥的木耳与0~30%的碱的水溶液的固液比1∶25,混合放入反应釜中,120℃反应6h,反应冷却至室温,样品经冷冻干燥24h,即得预处理的木耳;(2)称量步骤(1)得到的预处理的木耳,置于管式炉中进行炭化,升温速度5℃/min,煅烧温度为400℃,时间1h,然后升温至700~900℃,活化1h,然后冷却至...

【专利技术属性】
技术研发人员:曲玉宁刘林王静王静茹张焦
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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