一种氮掺杂多孔碳材料的制备与应用制造技术

一种氮掺杂多孔碳材料的制备与应用，制备氮掺杂多孔碳材料的方法包括（1）将滤纸放入尿素水溶液，并在上述水溶液中浸泡，再将滤纸从溶液中取出，干燥后待用；（2）将第一步所得的滤纸先在惰性气氛保护下于500℃高温热处理，此后继续升温至800‑950℃，在达到目标温度后气流切换为二氧化碳，继续于二氧化碳气氛条件下高温活化，得到氮掺杂多孔碳材料。本发明专利技术制备工艺简单，成本较低，可以有效的在碳材料中掺杂氮元素，制备的碳材料具有较大的比表面积和合适的多孔结构，具有良好的二氧化碳吸附性能。

Preparation and Application of a Nitrogen Doped Porous Carbon Material

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂多孔碳材料的制备与应用
本专利技术涉及一种氮掺杂多孔碳材料的制备与应用，属多孔碳材料

技术介绍
二氧化碳是最主要的温室气体之一，大量化石类能源的消耗造成大气层中二氧化碳浓度持续上升，引起全球温度升高等一系列气候变化，利用碳捕集与封存技术控制二氧化碳浓度具有重要的现实意义。目前较为成熟的二氧化碳捕集方法是使用胺类化合物溶液进行吸收分离。这一方法的主要缺点是吸收溶液释放二氧化碳时需要将系统加热而造成大量的能量消耗，而且还有可能形成有毒副产物。多孔碳材料具有良好的稳定性与高孔隙率，应用于二氧化碳吸附具有很大的潜力。在多孔碳材料中引入氮元素进行掺杂，可以改善碳材料的二氧化碳吸附性能(Chem.Mater.27(2015)1349-1358)。氮掺杂多孔碳材料的合成与制备研究也因此受到越来越广泛的关注。在碳材料中引入氮元素有两种常用方法。一是直接使用含氮有机物或者使用有机物与含氮化合物的混合物进行碳化处理，二是对高温碳化后的碳材料使用氨气等含氮物质在高温条件下进行后处理(J.Mater.Chem.A1(2013)999-1013)。其中第一种方法相对步骤较少，更为简洁。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，包括以尿素为氮源，其特征在于，所述方法以滤纸为碳源，具体制备步骤如下：(1)将一定量尿素溶解于去离子水，加入5.0g滤纸，将滤纸在室温条件下在该水溶液中浸泡一段时间，取出滤纸干燥；(2)将步骤(1)得到的滤纸放入管式炉中，惰性气氛保护下升温至500℃处理1小时，此后炉温继续升温；气流切换为二氧化碳并恒温1小时，再将气体切换为氮气，自然冷却至室温，得到氮掺杂的多孔碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，包括以尿素为氮源，其特征在于，所述方法以滤纸为碳源，具体制备步骤如下：(1)将一定量尿素溶解于去离子水，加入5.0g滤纸，将滤纸在室温条件下在该水溶液中浸泡一段时间，取出滤纸干燥；(2)将步骤(1)得到的滤纸放入管式炉中，惰性气氛保护下升温至500℃处理1小时，此后炉温继续升温；气流切换为二氧化碳并恒温1小时，再将气体切换为氮气，自然冷却至室温，得到氮掺杂的多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述尿素用量为10-...

【专利技术属性】
技术研发人员：石劲松，崔红敏，徐建国，晏南富，柳跃伟，
申请(专利权)人：江西省科学院应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：江西,36