[发明专利]金属有机骨架为模板的氮掺杂多孔碳材料及其应用

摘要

本发明涉及金属有机骨架为模板的氮掺杂多孔碳材料及其应用。采用的技术方案是：将Ni(NO₃)₂，有机配体H₆TATIP，N,N‑二甲基甲酰胺和H₂O加入到容器中，于常温下搅拌；将容器密封后，置于烘箱中，于358K下，保持3‑4天；缓慢冷却到室温，得到绿色晶体，洗涤、过滤并干燥，将得到的晶体置于真空管式炉中在氩气保护氛围中800℃，3小时条件下得到的碳化物做为模板将N元素掺杂其中，再进一步高温碳化得到目标产物。本发明所制备的金属有机骨架为模板的氮掺杂的多孔碳材料电化学活性强，有利于提高燃料电池阴极氧还原反应效率。

主权项

1.金属有机骨架为模板的氮掺杂多孔碳材料，其特征在于，所述的金属有机骨架为模板的氮掺杂多孔碳材料，为具有均一孔结构的空心球体，不含有金属纳米粒子，空心碳边缘环绕着大量石墨化碳纳米结构，包括以下合成步骤：1）将Ni(NO3)2、有机配体H6TATIP、N,N‑二甲基甲酰胺和H2O加入到容器中，于常温下搅拌，按摩尔比，Ni(NO3)2 : 有机配体H6TATIP=1 : 0.1‑0.2；2）将容器密封后，置于烘箱中，于358‑368K下，保持3‑4天；3）缓慢冷却到室温，静置至少1天，得到晶体，将晶体洗涤、过滤并干燥；4）将干燥后的晶体置于氩气氛围的高温管式炉中，于800℃，加热3‑4小时，冷却至室温，得碳化物；5）将得到的碳化物，用稀盐酸洗涤，再用蒸馏水洗至中性，真空干燥3~5小时；6）将干燥后的碳化物浸泡于含有尿素的甲醇溶液中，室温浸泡12小时，洗涤，干燥；7）将干燥后的产物再于充满氩气的真空管式炉中，于900℃下，加热1小时，冷却至室温得到目标产物。