The invention relates to a super doped hierarchical pore carbon material and a preparation method thereof, mainly relating to the field of composite materials. The preparation method of the hyper doped layered porous carbon material by direct heat treatment is used to convert the alkaline lignin in situ to the hyper doped layered porous carbon material, which not only makes the final hyper doped layered porous carbon material form a hierarchical pore structure, but also the proportion of the doped atoms also reaches 10 30at%; by setting different doping gas. As the component of the doped atmosphere, the layered porous carbon materials can obtain different doping elements. By adjusting the heat treatment parameters of different doped elements, the hyper doped layered porous carbon materials with controlled heteroatom and pore structure can be realized. Therefore, the preparation of the above hyper doped layered porous carbon materials is not only simple, but also has high doping ratio for the prepared hyper doped layered porous carbon materials, so it has important application value.
【技术实现步骤摘要】
一种超掺杂层次孔碳材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域,具体而言,涉及一种超掺杂层次孔碳材料及其制备方法。
技术介绍
现有技术中关于层次孔碳材料的制备工艺中目前主要存在以下两个方面的问题:第一,层次孔碳材料的制备工艺复杂;第二,层次孔碳材料的异质原子掺杂比例低,比如,在层次孔碳中氮元素的掺杂比例大致为3-10at%。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其针对目前层次孔碳制备工艺复杂和异质原子掺杂比例低的弊端,提出对碱性木质素进行一步热处理的方法,原位合成了异质元素超掺杂的具有层次孔结构的功能碳材料,其整个过程制备简单,异质原子掺杂比例高,达到了预期的效果。本专利技术的另一目的在于提供一种超掺杂层次孔碳材料,其是由上述的超掺杂层次孔碳材料制备方法制备所得,其具有掺杂原子比例较高的优点。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。本专利技术提出一种超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其包括:将碱性木质素置于掺杂气氛中进行热处理。本专利技术提出一种超掺杂层次孔碳材料,其是通过上述超掺杂层次孔碳材料的制备方法制得。本专利技术实施例的超掺杂层次孔碳材料及其制备方法的有益效果是:本专利技术实施例提供的超掺杂层次孔碳材料的制备方法通过直接热处理的方式将碱性木质素原位转变合成超掺杂层次孔碳材料,其不但使得最终超掺杂层次孔碳材料形成层次孔结构,而且其掺杂原子比例也达到了10-30at%。因此,本专利技术实施例提供的超掺杂层次孔碳材料的制备方法不但工艺简单,而且制备出来的超掺杂层次孔碳材料具备较高的掺杂比,故其具有重要的推广应用价值。 ...
【技术保护点】
1.一种超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其特征在于,其包括:将碱性木质素置于掺杂气氛中进行热处理。
【技术特征摘要】
1.一种超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其特征在于,其包括:将碱性木质素置于掺杂气氛中进行热处理。2.根据权利要求1所述的超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其特征在于,进行热处理过程中热处理温度为400-1200℃,热处理时间0.1-10h。3.根据权利要求1所述的超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其特征在于,所述掺杂气氛包括惰性气体和掺杂气体。4.根据权利要求3所述的超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其特征在于,所述掺杂气体包括氨气、二氧化硫、二氟化氙、氯气、氧气或乙硼烷中的至少一种。5.根据权利要求4所述的超掺杂层次孔碳材料的制备方法,其特征在于,所述掺杂气体为氨气时,掺杂的异质元素为氮元素,对应的热处理温度为700℃,热处理时间为...
【专利技术属性】
技术研发人员:张海涛,刘芳延,王子兴,杨维清,苏海,高育育,
申请(专利权)人:西南交通大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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