高B-S(成键)含量的纳米缺陷多孔碳材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN115537850A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211252024.7

    申请日:2022-10-13

    Abstract: 本发明公开了一种高B‑S(成键)含量的纳米缺陷多孔碳材料(BS‑C)及其制备方法与应用,材料中B元素含量可达到1.5at%‑6at%,S元素含量可达到0.5at%‑2at%,材料中分布有微孔、介孔和大孔,比表面积为700m2g‑1‑1300m2g‑1。使用木质素磺酸钠作为碳源,硼酸作为硼源,前处理后制备成前驱体,高温退火,制备出高B‑S含量的纳米缺陷多孔碳材料。高温退火过程可以使B与C、S之间形成特殊的化学键;硼酸在退火时不仅能作为硼源向碳材料提供成键的B原子,同时也促进材料的多孔结构和纳米缺陷结构的产生;该材料能够高效电催化两电子氧还原反应。

    吡啶N-B构型掺杂到石墨烯纳米带/非晶碳材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN114261960A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111622643.6

    申请日:2021-12-28

    Inventor: 范孟孟 袁启昕

    Abstract: 本发明公开了一种吡啶N‑B构型掺杂到石墨烯纳米带/非晶碳材料的制备方法(BN‑C)与应用,材料中B的含量达到4%‑5%,N含量在3%‑4%,孔径分布在30‑50nm,比表面积为780‑810m2/g。使用壳聚糖作为碳源,硼酸作为硼源,通过硬模板法对混合前体进行热解,制备BN‑C。将硝酸铁水溶液和壳聚糖硼酸溶液混合后加热搅拌并蒸发水分,制得BN‑C材料的前驱体,退火石墨化,盐酸清洗,制备得到具有高催化性能的多孔碳材料,在高温退火条件下能够使B与C、N之间形成新的化学键,硝酸铁作为铁源起到促进退火过程材料石墨化的作用,有利于吡啶N‑B构型的形成。BN‑C材料能够应用于高效催化氧还原反应当中。

    氮掺杂高石墨化椰壳碳材料制备方法与应用

    公开(公告)号:CN119542440A

    公开(公告)日:2025-02-28

    申请号:CN202411446217.5

    申请日:2024-10-16

    Abstract: 本发明公开了一种氮掺杂高石墨化椰壳活性碳材料的制备方法与应用,材料中N含量在2‑3at.%,孔径分布在2‑5nm,比表面积为1526m2/g。使用椰壳活性炭、竹炭或软木炭作为碳源,2,6‑二氨基吡啶作为氮源,通过硬模板法对混合前体进行热解,之后通过瞬时焦耳加热制备缺陷程度更大,石墨化更高的高催化性能的氮掺杂天然生物质碳材料。NaCl与ZnCl2作为硬模板增加材料的比表面积和孔含量,促进石墨化;瞬时焦耳热高温退火,进一步增强碳材料石墨化度,形成高电化学性能的N构型。制备的氮掺杂碳材料能够应用于高效催化氧还原反应,用于金属空气电池。

    一种富含硼晶体多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118109852A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410148687.7

    申请日:2024-02-02

    Abstract: 本发明公开了一种富含硼晶体的多孔碳材料制备方法及其应用,材料中B元素含量可达到0.5at%‑2.0at%,O元素含量可达到20at%‑28at%,材料中分布有十分丰富的孔结构。该材料使用柠檬酸作为碳源,硼酸作为硼源,前处理后制备成前驱体,高温退火,制备出富含硼晶体的多孔碳材料。具有层状结构的柠檬酸硼通过静电相互作用被片层的硼酸束缚,这种作用力的束缚可以在高温退火过程中诱导纳米硼晶体的形成。硼酸在退火时作为硼源向碳材料提供成键B原子,同时也促进碳材料丰富孔结构的形成。该材料能够高效电催化两电子氧还原反应。

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