[发明专利]一种多孔石墨化空心碳微球的制备方法有效
申请号: | 201911273266.2 | 申请日: | 2019-12-12 |
公开(公告)号: | CN110980719B | 公开(公告)日: | 2023-02-03 |
发明(设计)人: | 张晓华;闫晓燕;刘宝胜;张跃忠;赵新新 | 申请(专利权)人: | 太原科技大学 |
主分类号: | C01B32/205 | 分类号: | C01B32/205 |
代理公司: | 太原科卫专利事务所(普通合伙) 14100 | 代理人: | 朱源;曹一杰 |
地址: | 030024 山*** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 多孔 石墨 空心 碳微球 制备 方法 | ||
1.一种多孔石墨化空心碳微球的制备方法,其特征在于包括以下内容:
(1)将三聚氰胺海绵加入到可溶性有机物溶液中,搅拌使其充分浸渍,随后在搅拌状态下将钾铁复盐溶液滴加到混合溶液中,持续搅拌1小时后,在40℃下低温热聚4~12小时,通过金属与有机物的螯合作用及配位作用得到自组装铁-有机物聚合物,随后置于80℃烘箱中干燥;所述的可溶性有机物为单宁酸、植酸、蔗糖、氨基酸中的一种或多种;
(2)将干燥后得到的固体在氮气气氛下碳化,以5~30℃/min的升温速率升到700~1200℃,碳化保温1~6小时后,自然冷却,经酸和蒸馏水反复洗涤去除产物中的金属元素后,于80℃条件下干燥,即得所述多孔石墨化空心碳微球。
2.根据权利要求1所述的一种多孔石墨化空心碳微球的制备方法,其特征在于步骤(1)中,所述三聚氰胺海绵与可溶性有机物的质量比为1:10~1:40。
3.根据权利要求1所述的一种多孔石墨化空心碳微球的制备方法,其特征在于步骤(1)中,所述可溶性有机物溶液浓度为0.1~0.3 g/mL,所述钾铁复盐溶液浓度为0.05~0.3 g/mL。
4.根据权利要求1所述的一种多孔石墨化空心碳微球的制备方法,其特征在于步骤(1)中,所述的钾铁复盐为三草酸合铁酸钾、铁氰化钾、亚铁氰化钾中的一种或多种。
5.根据权利要求1~4任一项所述的方法制备得到的多孔石墨化空心碳微球,其特征在于,由于可溶性有机物和铁的鳌合及配位作用,铁以单原子分散状态分布在有机物-铁聚合物中,在碳化过程中聚合物实现自活化效应和自石墨化效应,实现多孔结构和石墨化结构均匀分布。
6.根据权利要求1~4任一项所述的方法制备得到的多孔石墨化空心碳微球,其特征在于,其比表面积为490.56~2047.50 m2/g,石墨化度为0.87~1.35。
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