[发明专利]一种以多孔含氮聚合物为前体制备氮掺杂碳材料及其应用

摘要

本发明属于多孔氮掺杂碳材料领域。具体涉及一种以多孔含氮聚合物为前体制备氮掺杂碳材料及其在二氧化碳吸附中的应用。其是以氮杂环单体通过傅克烷基化反应制备的超交联的微孔聚合物，利用索氏提取除去催化剂FeCl3，干燥后的固体用碱性溶液浸渍，蒸干溶剂后焙烧得到碳材料。本发明所采用的氮掺杂多孔碳材料与其他常见的碳材料相比，比表面积高、微孔数量丰富，并且氮原子能够均匀地分布在碳材料中，并且碳前体的制备过程简单、廉价易得，过程绿色清洁，操作简单高效，可控性强，碳材料形貌可调，可大规模生产。该材料在二氧化碳吸附领域表现出良好的吸附性和CO2/N2选择性，具有重要的工业应用前景。

主权项

一种以多孔含氮聚合物为前体制备氮掺杂碳材料，其特征在于制备过程包含如下步骤：1)将氮杂环化合物单体、二甲醇缩甲醛、三氯化铁、1,2‑二氯乙烷混合，搅拌，加热0.5～96小时后，得到固液混合物1；2)将该混合物抽滤，固体进行索氏提取24～48小时后干燥得到固体2，即多孔含氮聚合物；3)将固体2和氢氧化钾溶液混合搅拌1～24小时后蒸干溶剂得到固体3；4)将固体3进行焙烧得到固体4；5)固体4经过蒸馏水洗涤至中性后烘干，最终得到氮掺杂的多孔碳材料。