[发明专利]多孔碳核壳复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种多孔碳核壳复合材料的制备方法，包括：

活化处理 提供一活化溶液，所述活化溶液包括质量分数为1%～20%的活化剂和0.1～2mol/L的偶联试剂；先将烟草颗粒原料浸渍于所述活化溶液中，再进行干燥处理，使所述烟草颗粒原料负载所述活化剂和所述偶联试剂，得到烟草活化颗粒，其中，所述活化剂在所述烟草颗粒原料上的负载量为所述烟草颗粒原料质量的0.5%～20%；

形成包覆层 提供一包覆溶液，该包覆溶液包括均匀混合的无机层前驱体和造孔剂；将所述包覆溶液滴加到所述烟草活化颗粒中，然后于30～100℃干燥，获得无机包覆烟草颗粒，所述无机包覆烟草颗粒包括所述烟草活化颗粒和包覆在所述烟草活化颗粒表面的包覆层；

碳化处理 对所述无机包覆烟草颗粒进行碳化处理，制得所述多孔碳核壳复合材料，所述多孔碳核壳复合材料包括多孔富氮碳颗粒和包覆所述多孔富氮碳颗粒的无机多孔层，其中，所述无机多孔层为厚度为10～200 nm的二氧化硅多孔层。

2.根据权利要求1所述的多孔碳核壳复合材料的制备方法，其特征在于：所述活化剂为ZnCl₂、H₃PO₄或MnO₂。

3.根据权利要求2所述的多孔碳核壳复合材料的制备方法，其特征在于：所述偶联试剂为CuI、CuBr、CuOTf、InCl₃、FeCl₂、Pd(OAc)₂、PdCl₂或其任意组合。

4. 根据权利要求1～3任一项所述的多孔碳核壳复合材料的制备方法，其特征在于：所述形成包覆层的步骤包括提供所述包覆溶液，且所述无机层前驱体的体积浓度为5%～10%；将所述包覆溶液滴加到所述烟草活化颗粒中进行等体积浸渍，然后在30℃～100℃进行干燥处理，获得所述无机包覆烟草颗粒，且所述包覆层的厚度为10～200 nm。

5.根据权利要求4所述的多孔碳核壳复合材料的制备方法，其特征在于：所述无机层前驱体为硅源材料，所述包覆溶液包括SiCl₄的乙醚溶液、有机硅烷的乙醇溶液、水玻璃、硅铝酸盐类溶液或硅磷铝酸盐类溶液。

6.根据权利要求5所述的多孔碳核壳复合材料的制备方法，其特征在于：还包括重复所述形成包覆层的步骤。

7. 根据权利要求1～3任一项所述的多孔碳核壳复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳化的步骤包括将所述无机包覆烟草颗粒转移至管式炉中，升温至550～900℃，并维持0.5～6 h，得所述多孔碳核壳复合材料。

8.根据权利要求1～3任一项所述的多孔碳核壳复合材料的制备方法，其特征在于：所述烟草颗粒原料的制备方法包括对烟草材料进行清洗、烘干、粉碎处理，获得烟草颗粒原料。