一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法，属于铁基氮掺杂多孔碳材料的制备及其应用领域，包括以下步骤：(1)前驱体合成：以含碳有机大分子作为碳源，含氮有机小分子作为氮源，并引入造孔剂，再向其中加入含铁盐溶液引入铁源，充分搅拌后加入酸性引发剂，干燥后得到前驱体A；(2)热处理；(3)造孔：将上一步制备的产物用含氟的刻蚀剂在一定条件下进行刻蚀处理；(4)活化。本发明专利技术实现了铁基氮改性碳结构单原子位点功能材料的宏量制备，且同时能实现不同热解温度、不同金属添加量和不同孔径的多重调控。此外，本方法具有普适性好、可控性强、简单易行、可靠性高、等优势，有望实现工业化生产。现工业化生产。现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法


[0001]本专利技术属于铁基氮掺杂多孔碳材料的制备及其应用领域，具体地，涉及一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法。

技术介绍

[0002]为应对化石能源短缺以及环境污染等问题，国家大力倡导发展可持续清洁新能源，但这些能源大多不稳定，需要能源存储及转换装置存储这些能源并将其转换为电能。目前的能源存储及转换装置大致有：燃料电池、金属
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空气电池、锂离子电池、超级电容器等。锌
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空气电池作为金属
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空气电池的一种，因其低成本与高能量密度有望取代锂离子电池成为下一代商用新能源电池。而锌
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空气电池阴极在放电过程中发生的氧还原反应(ORR)因其缓慢的动力学极大地限制了锌
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空气电池的性能，因此ORR过程需要借助催化剂加快进程。目前所用的ORR催化剂多为铂基催化剂，然而铂基催化剂不仅成本高而且稳定性差，因此亟需开发其它廉价且稳定的ORR催化剂。金属铁不仅具有高活性的优点，而且价格低廉，是一种最有希望取代贵金属催化剂的过渡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)前驱体合成：选取一定量的含碳有机大分子作为碳源，含氮有机小分子作为氮源，并引入造孔剂，再向其中加入含铁盐溶液引入铁源，充分搅拌后加入酸性引发剂，干燥后得到前驱体A；(2)热处理：将步骤(1)中得到的前驱体A，放入瓷舟中于管式炉中惰性气体氛围保护下进行高温热解，最后得到初步产物B；(3)造孔：将步骤(2)制备的初步产物B用含氟的刻蚀剂在一定条件下进行刻蚀处理，最后经洗涤干燥得到产物C；(4)活化：将步骤(3)制备的产物C放入瓷舟中，将其置于管式炉，于高纯氩惰性气体氛围中，在一定温度下二次热处理活化一定的时间，最后冷却至室温，得到铁基氮掺杂多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法，其特征在于，所述的含碳有机大分子为大分子壳聚糖，含氮有机小分子为三聚氰胺，造孔剂为不同尺寸的二氧化硅，含铁盐溶液为FeCl3·
6H2O，酸性引发剂为冰醋酸，刻蚀剂为氢氟化铵。3.根据权利要求1所述的一种铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶明富，李阳，詹林潇，吴孔林，王洁悦，彭丞，金玲，田云云，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：