一种萝卜衍生的氮掺杂的分级多孔炭及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种萝卜衍生的氮掺杂的分级多孔炭及其制备方法和应用，采用萝卜等农产品作为主要原料，将其粉碎后浸入到氯化钠、氯化锌以及氯化铁等活化剂的饱和水溶液，经过水热炭化或者直接炭化，然后再经过活化，最终得到氮掺杂的分级多孔炭。本发明专利技术的分级多孔炭不但保留了萝卜天然的多孔结构，而且还具有高的石墨化度和高的氮掺杂水平的等特性，适用于燃料电池，锂离子电池及超级电容器等新能源系统的电极材料。

A radish derived nitrogen doped graded porous carbon and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种萝卜衍生的氮掺杂的分级多孔炭及其制备方法和应用
本专利技术属于生物质能源领域，具体涉及一种萝卜衍生的氮掺杂的分级多孔炭及其制备方法和应用。
技术介绍
能源是新世纪人类赖以生存和发展最基本的动力支持。但是，随着化石燃料的枯竭和环境污染的加剧，先进的能量转化和储存技术是当今世界急需解决的几大难题之一，如何在未来发展一个绿色可持续的新能源是目前全世界面对的共同问题。随着更多的新能源，诸如太阳能、风能、潮汐能、生物质能等的发现和利用，对一种能源储存和转换的设备的需求也大大提高。燃料电池、锂离子电池及超级电容器等，具有较大的能量密度，是一种常用的能量储存器。多孔炭材料由于比表面积高，化学稳定性和导电性能好，且成本低，是广泛使用的电极材料。生物质，例如金针菇，树叶，花生壳等，不仅具有丰富的碳和氮，同时生物质内输送养分的通道是制备多孔结构良好的模板。生物质炭以生物质为前驱体，制备简单，来源充足广泛，对环境友好，因而探索新的生物质炭材料用作电池的电极材料，具有重大意义。目前制备生物质炭材料的方法主要是自活化法，化学活化法，模板法等来改善孔结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种萝卜衍生的氮掺杂的分级多孔炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将萝卜去皮洗净后烘干，粉碎成粉末；/n（2）将其浸入金属盐活化剂的饱和水溶液中，将上述混合液进行水热炭化或干燥后直接热解炭化，得到炭固体粉末；/n（3）将上述得到的炭固体粉末进行活化处理；再经过盐酸洗及去离子水洗至中性后干燥，得到黑色粉末；/n（4）将上述黑色粉末在氨气气氛下管式炉中于700-1000℃下处理1-3小时，然后随炉冷却到室温，最终得到氮掺杂的分级多孔炭。/n

【技术特征摘要】
1.一种萝卜衍生的氮掺杂的分级多孔炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将萝卜去皮洗净后烘干，粉碎成粉末；
（2）将其浸入金属盐活化剂的饱和水溶液中，将上述混合液进行水热炭化或干燥后直接热解炭化，得到炭固体粉末；
（3）将上述得到的炭固体粉末进行活化处理；再经过盐酸洗及去离子水洗至中性后干燥，得到黑色粉末；
（4）将上述黑色粉末在氨气气氛下管式炉中于700-1000℃下处理1-3小时，然后随炉冷却到室温，最终得到氮掺杂的分级多孔炭。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所用的萝卜为成熟或未完全成熟的白萝卜、红萝卜、水萝卜。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的金属盐活化剂为钠、锌、铁中的一种或几种的混合金属盐饱和溶液；更优选为氯化钠和氯化锌，氯化钠和氯化铁，氯化锌和氯化铁，氯化钠、氯化锌和氯化铁的混合饱和溶液。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的水热炭化的温度为160~...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景军，王楠，王峰，赵静，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11