微波辅助裂解离子液体制备硫氮共掺杂多孔碳材料（英文）

发布时间：2018-04-09 22:05

  本文选题：硫氮共掺杂　切入点：多孔碳　出处：《物理化学学报》2017年09期

【摘要】：采用一步微波辅助裂解离子液体法制备了硫氮共掺杂多孔碳材料。用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,拉曼光谱,X射线衍射(XRD),电子显微镜和X射线光电子能谱(XPS)等检测手段对裂解产物的结构和形貌进行了表征。对微波辐照下离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIm NTf_2)的裂解机理进行了分析。结果表明,微波辐照能够促进EMIm NTf_2的裂解,使其在320°C下裂解得到硫氮共掺杂的多孔碳材料。离子液体EMIm NTf_2的阳离子作为多孔碳材料骨架的前驱体,而阴离子作为硫源和造孔剂。制备的硫氮共掺杂多孔碳材料具有含缺陷的石墨结构。石墨碳基体中氮和硫的原子百分含量分别为12.84%和1.07%,其中N原子主要取代C成为活性点,而S原子主要存在于边界和缺陷处。
[Abstract]:Co-doped porous carbon materials were prepared by one step microwave assisted pyrolysis ionic liquid method.The structure and morphology of the pyrolytic products were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectra, Raman spectra (Raman spectra), X-ray diffraction (XRD), electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).The pyrolysis mechanism of ionic liquid 1-ethyl-3-methyl imidazole bis-trifluoromethylsulfonimide (EMIm NTf2) under microwave irradiation was analyzed.The results show that microwave irradiation can promote the pyrolysis of EMIm NTf_2 and obtain the porous carbon materials co-doped with sulfur and nitrogen at 320 掳C.The cation of ionic liquid EMIm NTf_2 is used as the precursor of porous carbon matrix, while the anion is used as sulfur source and pore maker.The prepared sulfur-nitrogen co-doped porous carbon materials have graphite structure containing defects.The atomic contents of nitrogen and sulfur in graphite carbon matrix are 12.84% and 1.07%, respectively. The N atom mainly replaces C as the active point, and the S atom mainly exists at the boundary and defect.
【作者单位】： 兰州理工大学材料科学与工程学院;省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室;Department
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(51364024,51404124) Natural Science Foundation of Gansu Province,China(1506RJZA100) the Foundation for Innovation Groups of Basic Research in GansuP rovince,China(1606RJIA322)~~
【分类号】：TB383.4;TQ127.11

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本文编号：1728348