[发明专利]一种高比表面积和高氮掺杂碳纳米棒及其简易制备和应用

权利要求书

1.高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒的简易制备方法，所述高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒，其为树脂基碳纳米棒和沸石咪唑酯骨架衍生碳材料的复合物，长度为2~4μm，氮含量为10.29%，表面含有微孔，其比表面积为478.7m² g^-1，其内部分散有均匀的钴量子点，包括有以下步骤：

1）将酚源和醛源按一定比例溶解，加入表面活性剂和催化剂搅拌均匀后，加热反应，离心、洗涤、干燥后得到六方型树脂纳米棒；将得到的六方型树脂纳米棒与一定量的六水合硝酸锌和六水合硝酸钴在甲醇溶液中混合均匀，加入一定浓度的二甲基咪唑的甲醇溶液，室温充分搅拌，制得均匀分散Zn/Co-Zif纳米晶嵌入树脂棒的复合材料；所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述的十六烷基三甲基溴化铵含量为0.015~0.025 mol/L；

2）将步骤1）均匀分散Zn/Co-Zif纳米晶嵌入树脂棒的复合材料在惰性气氛下碳化，得到高比表面积和高氮掺杂含量一维碳纳米棒。

2.根据权利要求1所述的高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒的简易制备方法，其特征在于步骤1）所述的酚源为间氨基苯酚，所述的醛源为六亚甲基四胺，所述的催化剂为氨水。

3.根据权利要求2所述的高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒的简易制备方法，其特征在于步骤1）氨水体积百分浓度（V/V）为2~8%。

4.根据权利要求2所述的高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒的简易制备方法，其特征在于步骤1）所述的间氨基苯酚/六亚甲基四胺的摩尔比值为0.5~2。

5.根据权利要求1所述的高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒的简易制备方法，其特征在于步骤1）所述的加热反应温度为80~90℃，时间为24 h。

6.根据权利要求1所述的高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒的简易制备方法，其特征在于步骤1）所述的六水合硝酸锌/六水合硝酸钴的摩尔比值为7~9；二甲基咪唑溶液浓度为0.4~0.6 mol/L。

7.根据权利要求1所述的高比表面积和高氮掺杂含量碳纳米棒的简易制备方法，其特征在于步骤2）所述的碳化温度为700~900℃，时间为5h，升温速率2℃ min^-1。