1.一鍋法制備高比表面積、高孔體積和高氮含量的氮摻雜碳材料的方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)蔗渣、KOH和尿素的浸漬混合:將粉碎的蔗渣、KOH和尿素加入水中,混合均勻,磁力攪拌,再旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去多余的水分,得前驅(qū)體混合物,然后移入銅箔中等待煅燒;
(2)前驅(qū)體混合物熱分解:將裝有前驅(qū)體混合物的銅箔送入管式爐中,通入氬氣或氮?dú)獗Wo(hù)氣體,將前驅(qū)體混合物煅燒,然后自然冷卻至室溫;
(3)碳材料的洗滌和干燥:將煅燒得到的碳材料研磨后,移入圓底燒杯中,加入鹽酸于圓底燒瓶中,常溫下磁力攪拌,抽濾后得到黑色物質(zhì),將黑色物質(zhì)水洗至濾液至中性并真空干燥,得到多孔的氮摻雜碳材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述蔗渣、KOH和尿素的質(zhì)量比例為1:1:1-1:1:3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述蔗渣、KOH和尿素的質(zhì)量比例為1:1:1、1:1:2或1:1:3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述磁力攪拌的溫度為80℃,時(shí)間為3小時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的溫度為75 ℃。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)所述煅燒的升溫速率為5 ℃/min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)所述煅燒的溫度為800 ℃,時(shí)間為2小時(shí)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(3)所述鹽酸的濃度為4.5 mol/L,用量為100 mL。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(3)所述磁力攪拌的時(shí)間為1小時(shí)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(3)所述真空干燥的溫度為50 ℃。