一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法，涉及燃料电池中催化剂载体材料的制备技术领域。本发明专利技术通过不同的掺杂方式进行碳气凝胶氮掺杂，氮元素的质量百分数为0.50%‑10.00wt%，比表面积为400~850m<supgt;2</supgt;/g，孔径分布在2~40nm。本发明专利技术以三聚氰胺为氮源，间苯二酚、间苯三酚、甲醛为碳源，无需冷冻干燥活化等工艺制备出介孔氮掺杂碳气凝胶，孔径结构丰富，制备过程简单，不含杂质金属元素，避免杂质金属元素对催化剂催化性能的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池催化剂载体材料制备领域，具体涉及一种介孔氮掺杂碳气凝胶制备，以三聚氰胺为氮源，间苯二酚、间苯三酚、甲醛为碳源的介孔氮掺杂碳气凝胶制备。

技术介绍

1、发展新型储能，促进绿电使用成为经济发展的重中之重。当前，我国在氢能汽车及氢能应用领域仍存在不足，需要在巩固扩大新能源汽车等产业领先优势基础上，加快前沿新兴氢能等产业发展，为我国汽车产业实现跨域式发展提供动力。

2、催化剂作为燃料电池电堆的重要组件，目前有80%的催化剂需要国外进口，因而发展高性能低价格催化剂迫在眉睫。

3、催化剂主要由载体和贵金属组成，好的载体是获得优异综合性能催化剂的关键，目前商业化碳载体材料主要来自于日本和美国进口。

4、碳气凝胶具有丰富的比表面积，孔径结构易于调控的优点，同时还具有高导电率和稳定的物理化学性质，是一种优良的电催化剂载体材料，应用于燃料电池，金属-空气电池等领域。

5、碳气凝胶通常通过溶胶-凝胶法进行制备，具有有序的孔径结构，化学物理性质稳定。通过杂化的碳气凝胶在保持优异性能的同时，实现了不同材料之间的功本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法，其特征在于，在介孔碳气凝胶制备的不同工艺节点引入氮源材料，从而实现介孔氮掺杂碳气凝胶材料的制备，氮掺杂量0.50%-10.00wt%，介孔碳气凝胶制备工艺包括如下步骤：

2.一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法，其特征在于，如权利要求1所述的介孔碳气凝胶制备步骤，其氮掺杂方式1的具体步骤为：在步骤（2）的溶液B中加入占原料质量1%~50%的三聚氰胺混合均匀后，保持原有条件下，碳化得到介孔氮掺杂碳气凝胶1。

3.一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法，其特征在于，如权利要求1所述的介孔碳气凝胶制备方法，其氮掺杂方式2的具体步骤为：按...

【技术特征摘要】

1.一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法，其特征在于，在介孔碳气凝胶制备的不同工艺节点引入氮源材料，从而实现介孔氮掺杂碳气凝胶材料的制备，氮掺杂量0.50%-10.00wt%，介孔碳气凝胶制备工艺包括如下步骤：

2.一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法，其特征在于，如权利要求1所述的介孔碳气凝胶制备步骤，其氮掺杂方式1的具体步骤为：在步骤（2）的溶液b中加入占原料质量1%~50%的三聚氰胺混合均匀后，保持原有条件下，碳化得到介孔氮掺杂碳气凝胶1。

3.一种介孔氮掺杂碳气凝胶及其制备方法，其特征在于，如权利要求1所述的介孔碳气凝胶制备方法，其氮掺杂方式2的具体步骤为：按照占干气凝胶质量1%~50%称取三聚氰胺并溶解在水和无水乙醇的混合溶液中，然后加入步骤（3）所得的干气凝胶研磨搅拌，静置12小时后，在30~50℃的鼓风干燥箱中干燥5~10小时，然后按照步骤（4）碳化得到介孔氮掺杂碳气凝胶2。

4.一种介...

【专利技术属性】
技术研发人员：易勇，王易杨，舒小会，
申请(专利权)人：绵阳涪氢新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：