CN104229768B - 具有三维结构的多孔碳方法 - Google Patents
具有三维结构的多孔碳方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104229768B CN104229768B CN201410305795.7A CN201410305795A CN104229768B CN 104229768 B CN104229768 B CN 104229768B CN 201410305795 A CN201410305795 A CN 201410305795A CN 104229768 B CN104229768 B CN 104229768B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- porous carbon
- zinc nitrate
- nitrate hexahydrate
- mof
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明是一种具有三维结构的多孔碳制备方法,六水合硝酸锌与对苯二甲酸二者基本配比为3 mol:1 mol。然后,震荡混合二者,120‑150℃加热4‑6 h,抽滤取滤纸白色粉末(MOF‑5),放入干燥器中封口干燥12 h。最后,将MOF‑5放入管式气氛炉中,于900‑1000°C氮气条件下煅烧1 h,待自然降温后,将黑色的三维多孔碳材料取出。该多孔碳材料的比表面积超过1000 m2 g‑1。这种方法制作多孔碳,无需加入前驱体,操作简单方便。并且合成出来的多孔碳材料具有完美的三维孔状结构及良好的导电性和热稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有三维结构的多孔碳制备方法。
背景技术
多孔碳材料由于具有开放的孔洞结构,大量活性位点,适中的半导性等而被广泛地应用于制备锂离子电池负极材料。但是一般的多孔碳材料的理论容量较低。基于金属有机框架(MOF)材料制备的三维多孔碳材料,具有大的比表面积,良好的电导性等,并且制作工艺简单,关键是其储锂容量明显优于传统的多孔碳材料,使得它在锂离子电池负极材料中有着广阔的应用前景。此前,已有国内外同行合成过不同的多孔碳材料,本方法与别人不同之处在于在不添加任何前驱体的情况下,单纯的通过MOF-5的煅烧制得三维多孔碳材料。
发明内容
为了解决传统多孔碳材料制备锂离子电池负极材料容量过低的问题,基于金属有机框架(MOF)材料制备得到三维多孔碳材料,采用直接煅烧MOF-5的方法,制备具有三维结构的多孔碳材料。本发明的目的在于发现了一种制备储锂容量高的具有三维结构的多孔碳的方法,其在锂离子电池中作为负极材料,循环100圈后容量仍超过900 mA h/g, 远远高于传统石墨材料(372 mA h/g)。
本发明的步骤如下:
1)分别将六水合硝酸锌和对苯二甲酸溶于DMF溶液中,混合二者溶液,六水合硝酸锌与对苯二甲酸二者基本配比为,3 mol六水合硝酸锌 :1 mol对苯二甲酸;
2)取上述混合溶液120-150°C加热反应4-6 h;
3)然后,把反应制得的白色粉末(MOF-5)中放入干燥器,干燥至少12 h;
4)最后,取出样品放入管式气氛炉中,于900-1000 °C氮气条件下煅烧1 h。
本发明的技术效果是:该多孔碳材料的比表面积超过1000 m2 g-1,这种方法制作多孔碳,无需加入前驱体,操作简单方便,并且合成出来的多孔碳材料具有完美的三维孔状结构及良好的导电性和热稳定性。
附图说明
图 1为三维多孔碳的扫描电子显微镜图像。
具体实施方式
实施例1
一种具有三维结构的多孔碳制备方法,方法步骤为:
1)分别将六水合硝酸锌和对苯二甲酸溶于DMF溶液中,混合二者溶液,六水合硝酸锌与对苯二甲酸二者基本配比为3 mol六水合硝酸锌 :1 mol对苯二甲酸;
2)取上述混合溶液120°C加热反应4 h;
3)然后,把反应制得的白色粉末(MOF-5)中放入干燥器,干燥至少12 h;
4)最后,取出样品并放入管式气氛炉中,于900 °C氮气条件下煅烧1 h。
实施例2
一种具有三维结构的多孔碳制备方法,方法步骤为:
1)分别将六水合硝酸锌和对苯二甲酸溶于DMF溶液中,混合二者溶液,六水合硝酸锌与对苯二甲酸二者基本配比为3 mol六水合硝酸锌 :1 mol对苯二甲酸;
2)取上述混合溶液150°C加热反应6 h;
3)然后,把反应制得的白色粉末(MOF-5)中放入干燥器,干燥至少12 h;
4)最后,取出样品并放入管式气氛炉中,于1000 °C氮气条件下煅烧1 h。
实施例3
一种具有三维结构的多孔碳制备方法,方法步骤为:
1)分别将六水合硝酸锌和对苯二甲酸溶于DMF溶液中,混合二者溶液,六水合硝酸锌与对苯二甲酸二者基本配比为3 mol六水合硝酸锌 :1 mol对苯二甲酸;
2)取上述混合溶液130°C加热反应5 h;
3)然后,把反应制得的白色粉末(MOF-5)中放入干燥器,干燥至少12 h;
4)最后,取出样品并放入管式气氛炉中,于950 °C氮气条件下煅烧1 h。
这种方法制得的具有三维结构的多孔碳经过扫描电子显微镜表征发现,如图1所示,其形貌为稍有缺陷的立方块,立方块尺寸约为10-30 微米,表面以及内部布满了大大小小的微孔、介孔和大孔。该种制备方法不仅操作简单,而且合成的多孔碳材料具有大的比表面积。更重要的是,由MOF制备的具有三维结构的多孔碳材料,用于制备锂离子电池负极样品的储锂容量高。
Claims (1)
1.一种具有三维结构的多孔碳制备方法,其特征在于方法步骤为:
1)分别将六水合硝酸锌和对苯二甲酸溶于DMF溶液中,混合二者溶液,六水合硝酸锌与对苯二甲酸二者配比为3mol六水合硝酸锌:1mol对苯二甲酸;
2)取上述混合溶液于120-150℃加热反应4-6h;
3)然后,把反应制得的白色粉末放入干燥器,干燥至少12h;
4)最后,取出样品并放入管式气氛炉中,于900-1000℃氮气条件下煅烧1h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410305795.7A CN104229768B (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 具有三维结构的多孔碳方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410305795.7A CN104229768B (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 具有三维结构的多孔碳方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104229768A CN104229768A (zh) | 2014-12-24 |
CN104229768B true CN104229768B (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=52218793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410305795.7A Active CN104229768B (zh) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 具有三维结构的多孔碳方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104229768B (zh) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104843803B (zh) * | 2015-04-09 | 2017-03-15 | 江西师范大学 | 一种以三维多孔洋麻杆碳为模板制备Co3O4螺旋纳米带的方法 |
CN104925783B (zh) * | 2015-06-24 | 2017-03-01 | 上海大学 | 核壳分级结构多孔碳的制备方法 |
CN105428079A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-23 | 上海电力学院 | 一种超级电容器的电极材料的制备方法 |
CN106563415A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-04-19 | 南昌大学 | 一种用于二氧化碳吸附和分离的基于MIL‑100Al的多孔炭材料的制备方法 |
CN108793120B (zh) * | 2018-07-14 | 2021-08-17 | 泉州师范学院 | 憎水性双mof基多孔碳材料的制备 |
CN109678225B (zh) * | 2018-12-10 | 2021-11-30 | 沈阳化工大学 | 一种碳纳米管一体化电芬顿膜的制备方法及其应用 |
CN110327695B (zh) * | 2019-06-03 | 2021-11-30 | 江阴苏达汇诚复合材料有限公司 | 能阻隔pm2.5与voc的多孔复合材料的制备方法 |
CN112062933A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 长春富晟汽车饰件有限公司 | 一种汽车内饰用闭模聚氨酯发泡配方 |
JP7048693B1 (ja) | 2020-10-01 | 2022-04-05 | 星和電機株式会社 | 多孔質炭素材料およびその製造方法、多孔質炭素材料の前駆体、ならびに多孔質炭素材料を用いた電極材料 |
JP7086152B2 (ja) * | 2020-10-01 | 2022-06-17 | 星和電機株式会社 | 多孔質炭素材料およびその製造方法、多孔質炭素材料の前駆体、ならびに多孔質炭素材料を用いた電極材料 |
JP7048697B1 (ja) | 2020-10-15 | 2022-04-05 | 星和電機株式会社 | 多孔質炭素材料の製造方法 |
CN112499685B (zh) * | 2020-11-26 | 2023-02-10 | 南昌航空大学 | 一种制备MnO2@多孔碳复合吸波材料的方法 |
CN113072056A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-06 | 电子科技大学 | 一种具有高比表面积的金属有机框架衍生碳的制备方法 |
JP7293320B2 (ja) * | 2021-11-29 | 2023-06-19 | 星和電機株式会社 | 多孔質炭素材料およびその製造方法、多孔質炭素材料の前駆体、ならびに多孔質炭素材料を用いた電極材料 |
CN114572959B (zh) * | 2022-03-04 | 2023-04-07 | 江南大学 | 一种三维含氮有序多孔碳材料的制备方法 |
CN115108554A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-09-27 | 江苏理工学院 | 一种利用pta氧化残渣制备活性炭的方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1151062C (zh) * | 2001-07-10 | 2004-05-26 | 中山大学 | 以酚醛树脂凝胶制备多孔炭材料的方法 |
CN101054309A (zh) * | 2007-05-30 | 2007-10-17 | 天津大学 | 无氧溶胶-凝胶反应制备多孔碳氮化硅的方法 |
CN103569995A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种多孔碳微球的制备方法 |
CN103723702B (zh) * | 2013-12-31 | 2015-06-17 | 太原理工大学 | 一种多孔复合材料及碳材料的制备方法 |
-
2014
- 2014-07-01 CN CN201410305795.7A patent/CN104229768B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104229768A (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104229768B (zh) | 具有三维结构的多孔碳方法 | |
CN104852027B (zh) | 一种具有三维笼状十二面体结构的Si/C复合材料的制备方法 | |
CN103979608B (zh) | 一种空心核壳五氧化二钒微球的制备方法 | |
WO2017004892A1 (zh) | 石墨烯/多孔氧化铁纳米棒复合物及其制备方法 | |
CN105762338A (zh) | 一种利用镁热还原制备锂离子电池硅碳负极材料的方法 | |
CN110885246A (zh) | 一种溶胶凝胶法制备的高电导固体电解质 | |
CN109192526A (zh) | 一种多孔碳/金属氧化物复合结构材料及其制备方法和应用 | |
CN107317014A (zh) | FeS包覆的Fe3O4纳米复合材料及其应用 | |
CN105870430A (zh) | 一种制备三维石墨烯-铷磷钨酸盐的方法 | |
CN108172782A (zh) | 一种具有壳-核结构碳包裹多孔氧化亚钴纳米材料的制备方法及应用 | |
CN108807882A (zh) | 一种具有多孔八面体结构的Fe2O3/Fe3O4@C/G复合材料的制备方法 | |
TWI515949B (zh) | 鋰離子電池負極材料的製備方法 | |
CN105375015A (zh) | 一种碳包覆介孔磷酸钛锂的制备方法 | |
CN106064052A (zh) | 一种MOFs/石墨烯吸附材料的制备方法 | |
CN105869907A (zh) | 一种碳氮共掺杂NiFe2O4/Ni纳米立方结构复合材料的制备方法 | |
CN105237554A (zh) | 水稳定的锌-铜金属有机框架材料及其制备方法与应用 | |
CN110697708A (zh) | 锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料及其低温共融溶剂活化生物质废弃物高效的制备方法 | |
CN106058216B (zh) | 一种网络状等级孔结构Mn2O3/C复合材料及其制备方法 | |
CN105024060B (zh) | 一种锂离子电池用负极材料及其制备方法 | |
CN107055631A (zh) | 一种多孔Co3O4长方体的制备方法及应用 | |
CN106882786A (zh) | 一锅法制备高比表面积、高孔体积和高氮含量的氮掺杂碳材料的方法 | |
CN106699550A (zh) | 纳米Cu‑CuBTC型金属有机骨架材料的制备方法 | |
CN105870440A (zh) | 一种蝴蝶结状四氧化三钴的制备方法及其应用 | |
CN112054186A (zh) | 一种溶剂热法合成Al-MOF负极材料的制备方法及应用 | |
CN107088401B (zh) | 采用离子液体添加剂快速制备co2吸附剂的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |