[发明专利]一种氮化钒-氮掺杂石墨碳纳米复合材料及其制备方法和用途有效
| 申请号： | 201910164528.5 | 申请日： | 2019-03-05 |
| 公开（公告）号： | CN111661891B | 公开（公告）日： | 2022-01-14 |
| 发明（设计）人： | 宁朋歌;曹宏斌;杨海伦 | 申请（专利权）人： | 中国科学院过程工程研究所 |
| 主分类号： | C02F1/26 | 分类号： | C02F1/26;C22B7/00;C22B3/28;C22B34/22;C01B32/05;C01B21/06 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 氮化 掺杂 石墨 纳米 复合材料 及其 制备 方法 用途 | ||
1.一种氮化钒-氮掺杂石墨碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将胺类萃取剂与钒氧酸根溶液混合，得到萃合物；
(2)将步骤(1)的萃合物经干燥后与氰胺类物质混合，之后在非氧化性气氛下经煅烧得到所述氮化钒-氮掺杂石墨碳纳米复合材料；
其中，所述胺类萃取剂为伯胺萃取剂，由所述制备方法制备得到的氮化钒-氮掺杂石墨碳纳米复合材料的中碳载体包括石墨碳和无定型碳；所述伯胺萃取剂包括含有伯胺的有机溶剂；所述含有伯胺的有机溶剂中的伯胺与钒氧酸根溶液中钒元素的摩尔比为(0.5-5):1；所述钒氧酸根溶液的pH为1-6。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)所述得到萃合物的方法包括将混合溶液静置后分液或利用溶剂析出后分液。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述含有伯胺的有机溶剂中的伯胺与钒氧酸根溶液中钒元素的摩尔比为(1-2):1。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述含有伯胺的有机溶剂中的伯胺包括十二胺、十六胺或十八胺中的任意一种或至少两种的混合物。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述有机溶剂包括正己烷。
6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述含有伯胺的有机溶剂还包括N1923伯胺萃取剂。
7.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述利用溶剂析出所用的溶剂包括丙酮。
8.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)所述钒氧酸根溶液中钒元素的浓度为0.06-0.5mol/L。
9.如权利要求8所述方法，其特征在于，步骤(1)所述钒氧酸根溶液中钒元素的浓度为0.12mol/L。
10.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述钒氧酸根溶液的pH为1.5-3。
11.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)所述钒氧酸根溶液的制备方法包括在含钒溶液中加入酸调节pH，得到钒氧酸根溶液。
12.如权利要求11所述方法，其特征在于，所述含钒溶液包括钒盐溶于水得到的溶液、含钒的工业废水或钒铬废渣的浸出液中的任意一种或至少两种的混合物。
13.如权利要求12所述方法，其特征在于，所述钒盐包括偏钒酸钠。
14.如权利要求11所述方法，其特征在于，所述调节pH的酸包括硫酸。
15.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)所述氰胺类物质包括二聚氰胺和/或三聚氰胺。
16.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述非氧化性气氛包括氮气、氨气或氩气中的任意一种或至少两种的混合物。
17.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)所述萃合物经干燥后的质量与氰胺类物质的质量比为1:(10-40)。
18.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)所述煅烧依次包括第一段煅烧和第二段煅烧。
19.如权利要求18所述方法，其特征在于，所述第一段煅烧的温度为450-650℃。
20.如权利要求19所述方法，其特征在于，所述第一段煅烧的温度为500℃。
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