[发明专利]一种以植物沥青为原料制备氮掺杂活性炭材料的方法

权利要求书

1.一种以植物沥青为原料制备氮掺杂活性炭材料的方法，其特征在于；包括以下步骤:

步骤一

按设定的质量比将软化点为100~200℃的植物沥青与含氮交联剂进行混合；得到沥青混合物；在植物沥青软化温度下，将所述含氮交联剂溶于植物沥青中；步骤一中，所述含氮交联剂为丙二酰胺、氨基甲酰脲中的至少一种且其熔点范围为100~200℃；其中植物沥青和含氮交联剂的质量比为1:0.5~5；

步骤二

对步骤一所得沥青混合物进行两段加热交联处理；使得植物沥青与含氮交联剂发生交联反应；所述两段加热交联处理中，第一段加热交联处理在含有氧气和氮气的混合气氛中进行，且混合气氛中氧浓度不超过25%，第一段加热交联处理的温度范围为100~200℃，处理时间为0.5~5小时，

第二段加热较热交联处理在氮气或氩气气氛中进行，第二段加热交联处理的温度范围为200~300℃，处理时间为0.5~3小时；且第二段加热交联处理的温度大于第一段加热交联处理的温度；

步骤三

将步骤二所得交联处理后的沥青在惰性气氛中进行加热碳化处理；

步骤四

将步骤三所得碳化产物进行活化处理，得到所需氮掺杂活性炭材料。

2.根据权利要求1所述的一种以植物沥青为原料制备氮掺杂活性炭材料的方法，其特征在于：

步骤三中，在惰性气氛中进行加热碳化处理时，窑炉的温度范围为700~1000℃， 且加热时间为1~5小时。

3.根据权利要求1所述的一种以植物沥青为原料制备氮掺杂活

性炭材料的方法，其特征在于：

步骤四中，所述活化处理是将碳化产物在水蒸气或二氧化碳气氛中在800~1100℃的温度范围内热处理1~10小时； 或将碳化所得产物与碱金属氢氧化物按质量比为1:1~5混合后在惰性气氛中800~1100℃的温度范围内热处理0.5~2小时。