[发明专利]基于CaCl2催化蔗渣热裂解制备多级孔结构的氮掺杂碳材料的方法

摘要

本发明公开了基于CaCl2催化蔗渣热裂解制备多级孔结构的氮掺杂碳材料的方法。本发明通过调节CaCl2、蔗渣和尿素的比例以及催化热裂解温度来实现碳材料的比表面积、总孔体积、孔径及氮含量的有效调节。该方法制备的碳材料作为超级电器的活性材料，具有循环性能优异、倍率性能优良和比电容高的特点。本发明所涉及的CaCl2催化碳化制备多级孔结构的（氮掺杂）碳材料的原料和催化剂廉价、操作简单以及环境友好，是一种极具潜力的制备新型（氮掺杂）碳材料的方法。

主权项

基于CaCl2催化蔗渣热裂解制备多级孔结构的碳材料的方法，其特征是，步骤如下：第一步：称取1.0 g蔗渣粉末和2.0 g CaCl2，加入装有50 mL水的100 mL圆底烧瓶中，均匀混合后，于50 ℃油浴中磁力搅拌4个小时，搅拌转速为800转/分钟，最后将得到的混合物于80 ℃条件下旋转蒸发除去多余的水分并移入瓷舟；第二步：将瓷舟送入管式炉，通入氮气保护气体，以每分钟5 ℃的加热速度，将混合物升温至800 ℃并在800 ℃条件下保温2小时，然后自然冷却至室温；第三步：将煅烧得到的材料，经研钵研磨后，移入100 mL的圆底烧杯中，加入50 mL 2 mol/L的盐酸与圆底烧瓶中，室温磁力搅拌1小时，抽滤得到黑色物质，将黑色物质水洗至滤液pH = 7，最后于50 ℃的真空干燥箱中干燥过夜得到碳材料。