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摘要:本发明公开了一种氮、氧、硫共掺杂多孔碳材料的制备方法及多孔碳材料、应用,利用羧甲基纤维素钠和木质素磺酸钠分别作为碳、氧、硫源,通过尿素与前驱体之间的氢键相互作用和二价锌离子与羧甲基和磺酸基之间的静电吸引力构建羧甲基纤维素‑尿素‑木质素磺酸钠三维凝胶网络,最终得到氮、氧、硫共掺杂多孔碳粉末。将制得的多孔碳材料应用于超级电容器电极领域。本发明在碳骨架成功引入高含量的氮、氧、硫元素;同时结合氧化锌‑氢氧化钾双活化策略,预碳化阶段氧化锌提供介孔模板,初步形成多孔碳孔道结构,成功制备得到具有丰富杂原子含量、高比表面积和高介孔率的分级多孔碳材料。
主权项:1.一种氮、氧、硫共掺杂多孔碳材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、将羧甲基纤维素、尿素和木质素磺酸钠溶解在水溶液中,充分搅拌得到均匀的水凝胶溶液;步骤二、将氯化锌溶液调节至中性,将调好的氯化锌溶液加入步骤一的水凝胶溶液中;步骤三、在步骤二的水凝胶溶液中加入交联剂,充分搅拌得到均匀的水凝胶;步骤四、将步骤三中的水凝胶冷冻干燥获得羧甲基纤维素-尿素-木质素磺酸钠复合气凝胶;步骤五、对步骤四中的气凝胶进行预碳化,得到预碳化多孔材料;步骤六、对步骤五中得到的预碳化多孔碳材料进行活化处理:将预碳化多孔碳与氢氧化钾按一定比例溶解在去离子水中,充分搅拌得到均匀混合液,并进行高温干燥,得到预碳化多孔碳氢氧化钾混合粉末;步骤七、对步骤六中的预碳化多孔碳氢氧化钾混合粉末进行高温活化处理,得到氮、氧、硫共掺杂多孔碳金属氧化物复合粉末;步骤八、将步骤七中的氮、氧、硫共掺杂多孔碳金属氧化物复合粉末浸泡在酸溶液中,过滤,干燥后得到氮、氧、硫共掺杂多孔碳粉末。
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百度查询: 静动科技(深圳)有限公司 氮、氧、硫共掺杂多孔碳材料的制备方法及多孔碳材料、应用
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