[发明专利]一种多孔碳材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔碳材料的制备方法，所述方法包括以锌基复合物作为前驱体，在真空条件下在高温下加热，通过一步法即可获得多孔碳材料。本发明多孔碳制备方法中不需要使用酸液或碱液进行清洗，所述方法简单易行，可以有效降低生产成本，同时所制备得到的多孔碳具有较高的比表面，适宜的孔径结构，因此具有良好的实际应用之价值和工业化应用之前景。

技术领域

本发明属于多孔碳制备技术领域，具体涉及一种多孔碳材料及其制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

多孔碳具有高的比表面、稳定的化学性、高的导电性及丰富的孔结构等优点，因此被人们大量的研究，被广泛的用于储能、催化、过滤、隔热等各方面。

现有的多孔碳的制备方法有软模法、硬模法、双模法等，合成的多孔碳材料的孔径也可在大孔、介孔、微孔等范围内调控。然而，发明人发现，现有的制备方法存在一些问题急需解决，如采用二氧化硅等材料作为模板制备多孔碳材料时，需要用碱性或酸性物质除去模板，所用的酸会污染环境，并且对操作人员有危害，此外，溶解掉的模板不能回收，增加制备成本，使得多孔碳材料的制备被大大的限制，不易大规模生产。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种多孔碳材料及其制备方法，具体的，其利用锌基复合物作为前驱体，直接在真空高温条件下一步法生成多孔碳材料，不需要使用酸液或碱液进行清洗，所述方法简单易行，可以有效降低生产成本，同时所制备得到的多孔碳具有较高的比表面，适宜的孔径结构，因此具有良好的实际应用之价值和工业化应用之前景。

本发明基于以下技术方案实现上述技术目的：

本发明的第一个方面，提供一种多孔碳材料的制备方法，所述方法包括以锌基复合物作为前驱体，在真空条件下在高温下加热，通过一步法即可获得多孔碳材料。

进一步的，所述锌基复合物包括柠檬酸锌、醋酸锌、葡萄糖酸锌、碱式碳酸锌、草酸锌、碳酸锌、三氟甲磺酸锌及锌的金属有机框架化合物等中的一种或两种以上的混合物；

更进一步的，所述锌基复合物包括柠檬酸锌、醋酸锌、葡萄糖酸锌、碱式碳酸锌、草酸锌、碳酸锌、三氟甲磺酸锌中的任一种；

进一步的，所述高温温度控制为500℃-1000℃；

高温时间控制为0.1h-24h。

本发明的第二个方面，提供上述制备方法制备得到的多孔碳材料。经试验验证可知，本发明制备的得到多孔碳材料具有较高的比表面以及适宜的孔径结构。

本发明的优点和积极效果：

(1)在真空条件下，通过适宜的温度即可一步法蒸发掉锌元素，得到多孔碳材料，不需要用碱性或酸洗物质融掉模板，因此该方法环保绿色，并且挥发出的锌元素可以回收利用，降低生产成本。

(2)本发明采用的前驱体如柠檬酸锌、葡萄糖酸锌等，这类物质简单易得，因此易于大规模生产，同时制备得到的多孔碳材料具有较高的比表面以及适宜的孔径结构。因此具有良好的实际应用之价值。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为实施例1制备得到的多孔碳的氮气托吸附曲线图；

图2为实施例1制备得到的多孔碳的孔径分布图。

具体实施方式