基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料的制备方法，包括：在惰性气体氛围下，将聚1H‑3‑乙烯基咪唑硝酸盐以1～20℃min‑1的升温速率加热到600℃；随后以1～10℃min‑1的升温速率加热到700℃～1000℃，并保持1～5h；接着，在温度以1～10℃min‑1的降温速率下降低到600℃后，自然降温至室温，得到氮掺杂微孔碳材料。本发明专利技术还提供了基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料。本发明专利技术首次利用聚1H‑3‑乙烯基咪唑硝酸盐碳化得到氮掺杂微孔碳材料，开拓了微孔碳材料的制备途径。且制备得到的氮掺杂微孔碳材料吸附体积大幅增加，比表面积大，微孔结构丰富。

Nitrogen doped microporous carbon material based on energetic polyionic liquid and preparation method thereof

The invention discloses a preparation method of nitrogen-doped microporous carbon materials based on energetic polyionic liquids, which comprises heating poly 1H_3_vinylimidazole nitrate to 600 C at a heating rate of 1-20 C min_1 in an inert gas atmosphere, then heating to 700 C-1000 C at a heating rate of 1-10 C min_1, and keeping the same temperature. After holding for 1-5 hours, the N-doped microporous carbon materials were obtained by naturally cooling to room temperature after the cooling rate of 1-10 min_1 was reduced to 600 C. The invention also provides nitrogen doped microporous carbon materials based on energetic polyionic liquids. Nitrogen-doped microporous carbon materials were prepared by carbonization of poly (1H_3_vinylimidazole) nitrate for the first time, which opened up a way to prepare microporous carbon materials. The adsorption volume, specific surface area and pore structure of the prepared N-doped microporous carbon materials increased greatly.

【技术实现步骤摘要】
基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料及其制备方法
本专利技术涉及一种碳材料制备方法，具体涉及一种基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料及其制备方法。
技术介绍
功能化碳材料因其在环境和能源领域中的应用潜力受到了广泛的关注。与其它碳材料前驱体相比，离子液体/聚离子液体具有一系列独特的优势。例如，因为它们由阴、阳离子组成，因此在碳化时更易控制碳材料的形貌。还有，通过精心选择阴、阳离子种类能够制备杂原子掺杂的碳材料。运用含能聚离子液体作为碳材料前驱体时可能具有额外的优势：首先，含能聚离子液体中具有的含能基团(硝基)可以增加碳材料前驱体中的含氮量，有利于制备氮掺杂的碳材料。其次，在热解碳化过程中不断升高的温度会触发含能聚离子液体的爆炸，集中地释放出大量气体和热量，这有利于碳材料形成独特的形貌与结构。目前用离子液体/聚离子液体作为前驱体制备碳材料已有相关的报道，但是运用含能聚离子液体制备碳材料还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料的制备方法。本专利技术是这样实现的：一种基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料的制备方法，包括：在惰性气体氛围下，将聚1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料的制备方法，其特征在于包括：在惰性气体氛围下，将聚1H‑3‑乙烯基咪唑硝酸盐以1～20℃min‑1的升温速率加热到600℃；随后以1～10℃min‑1的升温速率加热到700℃～1000℃，并保持1～5h；接着，在温度以1～10℃min‑1的降温速率下降低到600℃后，自然降温至室温，得到氮掺杂微孔碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料的制备方法，其特征在于包括：在惰性气体氛围下，将聚1H-3-乙烯基咪唑硝酸盐以1～20℃min-1的升温速率加热到600℃；随后以1～10℃min-1的升温速率加热到700℃～1000℃，并保持1～5h；接着，在温度以1～10℃min-1的降温速率下降低到600℃后，自然降温至室温，得到氮掺杂微孔碳材料。2.根据权利要求1所述基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体氛围为氮气氛围。3.根据权利要求1所述基于含能聚离子液体的氮掺杂微孔碳材料的制备方法，其特征在于：将聚1H-3-乙烯基咪唑硝酸盐以10℃min-1的升温速率加热到600℃；随后以2℃min-1的升温速率加热到700℃～1000℃，并保持2h；接着，在温度以2℃min-1的降温速率下降低到600℃。4.根据权利要求1或2或3所述基于含能聚离子液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王滨燊，张庆华，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51