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公开(公告)号：CN108238596B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201810048841.8
申请日：2018-01-18
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明提供一种掺杂型碳气凝胶材料，所述掺杂型碳气凝胶材料具有多孔结构，所述掺杂型碳气凝胶材料内掺有杂原子，所述杂原子为氮杂原子、硫杂原子、磷杂原子中的一种或多种，所述掺杂型碳气凝胶材料的比表面积为1000～3000m2/g。本发明还出所述掺杂型碳气凝胶材料的制备方法和应用。本发明提出的掺杂型碳气凝胶材料具有比表面积大、孔径宽等特性，掺杂型碳气凝胶材料具有高比表面积、大孔容、三维多孔结构、优异的气体吸附性能以及电化学性能。试验表明，本材料在273K和1.0bar条件下吸附量为50～300mg/g。本材料制成的电容器，在电流密度为0.1～10A/g时，电化学电容为50～250F/g。
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公开(公告)号：CN107161979B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201710267452.X
申请日：2017-04-21
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： C01B32/15 , B82Y40/00 , H01G11/36 , H01M4/583 , H01M10/0525 , B01D53/02 , B01J27/24 , B01J35/10
摘要： 本发明涉及一种碳基纳米带多孔材料及其制备方法与应用，所述多孔材料内掺有杂原子，比表面积为500～1500m2/g，孔容为0.5～2.5cm3/g，孔径为0.2nm～10μm。由于所述多孔材料具有比表面积高，导电性能优良等特性，使其在电催化、气体吸附、超级电容器及锂离子电池等领域具有良好的应用。本发明还公开了制备前述多孔材料的方法，所述方法具体为：将聚合物单体在表面活性剂的存在条件下，进行聚合反应，生成聚合物纳米带；将其置于600～1000℃的温度下，与活化剂进行活化反应，即得。该方法操作简单方便，成本低廉，可适用于大规模生产。
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公开(公告)号：CN111689484A
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201910192756.3
申请日：2019-03-14
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： C01B32/05 , C01B32/318 , C01B32/336 , H01M4/90 , H01M4/88 , H01G11/34 , H01G11/86 , B01D53/02 , B01J20/20 , B01J20/28 , B01J20/30
摘要： 本发明公开了一种气凝胶衍生的氮磷共掺杂多孔碳及其制备方法和应用，制备方法包括，通过一步水热法制得氮磷共掺杂水凝胶，随后将所述水凝胶冷冻干燥制得氮磷共掺杂气凝胶，最后将所述气凝胶高温碳化或二氧化碳活化即得；所制得的氮磷共掺杂多孔碳的比表面积为1700-2900m2/g，平均孔径为0.5-1.5nm，孔容为0.8-2.3cm3/g。本发明提供的制备前驱体氮磷共掺杂气凝胶的方法独特巧妙，且所制得的前驱体具有多孔结构和氮磷均匀共掺杂的优势；所制得的氮磷共掺杂多孔碳比表面积高，孔状结构明显，且杂原子掺杂；所提供的氮磷共掺杂多孔碳的制备方法条件温和，工艺简单，原料易得价廉，适合规模生产，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN111689484B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN201910192756.3
申请日：2019-03-14
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： C01B32/05 , C01B32/318 , C01B32/336 , H01M4/90 , H01M4/88 , H01G11/34 , H01G11/86 , B01D53/02 , B01J20/20 , B01J20/28 , B01J20/30
摘要： 本发明公开了一种气凝胶衍生的氮磷共掺杂多孔碳及其制备方法和应用，制备方法包括，通过一步水热法制得氮磷共掺杂水凝胶，随后将所述水凝胶冷冻干燥制得氮磷共掺杂气凝胶，最后将所述气凝胶高温碳化或二氧化碳活化即得；所制得的氮磷共掺杂多孔碳的比表面积为1700‑2900m2/g，平均孔径为0.5‑1.5nm，孔容为0.8‑2.3cm3/g。本发明提供的制备前驱体氮磷共掺杂气凝胶的方法独特巧妙，且所制得的前驱体具有多孔结构和氮磷均匀共掺杂的优势；所制得的氮磷共掺杂多孔碳比表面积高，孔状结构明显，且杂原子掺杂；所提供的氮磷共掺杂多孔碳的制备方法条件温和，工艺简单，原料易得价廉，适合规模生产，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN105789628B
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201410775941.2
申请日：2014-12-15
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 一种氮杂石墨烯和二氧化锰杂化气凝胶及其制备方法和用途。所述气凝胶由二维氮杂石墨烯片层组成的三维网络结构作为基底，在氮杂石墨烯片层上负载二氧化锰颗粒。其制备方法是通过将氮杂石墨烯水凝胶浸泡在高锰酸钾和硫酸钠的混合溶液中，利用高锰酸钾和氮杂石墨烯中的碳发生反应获得。反应后，二氧化锰被均匀的负载到氮杂石墨烯片层上。本发明提供的制备方法简单方便，适合于大规模生产。按照本发明制备的杂化气凝胶具有较高的比表面积、多孔的三维网络结构、较高的比容量以及良好的循环稳定性，从而可以将其应用在锂离子电池等领域。
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公开(公告)号：CN108238596A
公开(公告)日：2018-07-03
申请号：CN201810048841.8
申请日：2018-01-18
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明提供一种掺杂型碳气凝胶材料，所述掺杂型碳气凝胶材料具有多孔结构，所述掺杂型碳气凝胶材料内掺有杂原子，所述杂原子为氮杂原子、硫杂原子、磷杂原子中的一种或多种，所述掺杂型碳气凝胶材料的比表面积为1000～3000m2/g。本发明还出所述掺杂型碳气凝胶材料的制备方法和应用。本发明提出的掺杂型碳气凝胶材料具有比表面积大、孔径宽等特性，掺杂型碳气凝胶材料具有高比表面积、大孔容、三维多孔结构、优异的气体吸附性能以及电化学性能。试验表明，本材料在273K和1.0bar条件下吸附量为50～300mg/g。本材料制成的电容器，在电流密度为0.1～10A/g时，电化学电容为50～250F/g。
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公开(公告)号：CN107161979A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710267452.X
申请日：2017-04-21
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： C01B32/15 , B82Y40/00 , H01G11/36 , H01M4/583 , H01M10/0525 , B01D53/02 , B01J27/24 , B01J35/10
摘要： 本发明涉及一种碳基纳米带多孔材料及其制备方法与应用，所述多孔材料内掺有杂原子，比表面积为500～1500m2/g，孔容为0.5～2.5cm3/g，孔径为0.2nm～10μm。由于所述多孔材料具有比表面积高，导电性能优良等特性，使其在电催化、气体吸附、超级电容器及锂离子电池等领域具有良好的应用。本发明还公开了制备前述多孔材料的方法，所述方法具体为：将聚合物单体在表面活性剂的存在条件下，进行聚合反应，生成聚合物纳米带；将其置于600～1000℃的温度下，与活化剂进行活化反应，即得。该方法操作简单方便，成本低廉，可适用于大规模生产。
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公开(公告)号：CN105789628A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201410775941.2
申请日：2014-12-15
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 一种氮杂石墨烯和二氧化锰杂化气凝胶及其制备方法和用途。所述气凝胶由二维氮杂石墨烯片层组成的三维网络结构作为基底，在氮杂石墨烯片层上负载二氧化锰颗粒。其制备方法是通过将氮杂石墨烯水凝胶浸泡在高锰酸钾和硫酸钠的混合溶液中，利用高锰酸钾和氮杂石墨烯中的碳发生反应获得。反应后，二氧化锰被均匀的负载到氮杂石墨烯片层上。本发明提供的制备方法简单方便，适合于大规模生产。按照本发明制备的杂化气凝胶具有较高的比表面积、多孔的三维网络结构、较高的比容量以及良好的循环稳定性，从而可以将其应用在锂离子电池等领域。
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公开(公告)号：CN105253879A
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201510816672.4
申请日：2015-11-23
申请人： 国家纳米科学中心
CPC分类号： Y02E60/13
摘要： 本发明涉及一种高孔隙率的功能石墨烯材料及其制备方法和用途。所述高孔隙率的功能石墨烯材料是由二维石墨烯片层作为基础构筑单元形成的三维多孔网络结构；其制备方法将二氧化碳与石墨烯气凝胶或石墨烯/金属杂化气凝胶发生活化反应，一步法获得；其用途包括将应用在有机蒸汽吸附的吸附剂、气体吸附的吸附剂、超级电容器的电极、锂离子电池或催化方面。本发明方法方便简单，非常适合于在工业上进行大规模生产。按照本发明制备的功能石墨烯材料具有超大比表面积和孔容、分级多孔结构、高的有机蒸汽吸附量、优异的电化学性能以及良好的循环稳定性，从而可以将其应用在环境和能源等领域。
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