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本发明公开一种以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法，包括以下步骤：向脱碳酸水中依次加入镍盐、铝盐、六次甲基四胺和氟化铵，混合搅拌后再加入3‑氨基苯磺酸溶液，得混合溶液；将所述混合溶液加热进行水热反应，然后分离并收集所述水热反应生成的固体产物，洗涤、干燥后得插层水滑石；将所述插层水滑石在隔绝氧气环境下加热至碳化后冷却，得碳化物；向所述碳化物中加入盐酸溶液后搅拌，然后分离并收集溶液中的沉淀物，洗涤、干燥后得镍氮共掺杂碳材料。本发明通过水滑石模板的生成，前驱体在水滑石模板层间的插入、碳化以及模板脱除等工艺，制得的镍氮共掺杂碳材料比表面积大、结构规则，具备较高的催化活性。

本发明公开了一种含铜纳米颗粒的氮磷掺杂碳材料及其制备方法和应用。首先通过对城镇生活污水厂剩余污泥进行培养驯化，之后用盐酸浸渍和乙醇纯化制备微生物絮凝剂，随后用微生物絮凝剂吸附捕集铜离子、并经高温煅烧制得Cu@NPC，然后将Cu@NPC粉末涂敷于碳布基体上得到Cu@NPC/CC电极并将其应用于水体中的硝酸盐电催化还原处置。本发明所制Cu@NPC/CC电极具有优异的电催化还原硝酸盐性能，可用于地表水和地下水以及城镇污水处理厂排水中硝酸盐的去除，对氮源富营养化的水污染防治有较好借鉴。

本发明公开了一种氮掺杂碳材料及其制备方法，属于材料领域。本发明利用三聚氯氰作为原料，其三个氯的活性不同，分别在三种温度下与对苯二胺的氨基发生反应，构建三嗪网络结构，制备得到具有三维多孔的氮掺杂碳材料。本发明氮掺杂碳材料制备方法简便，所得物质经过煅烧可以直接构成三维多孔碳材料，无需造孔剂参与、更无需刻蚀工艺，成本低、适用于工业化生产。本发明氮掺杂碳材料具有较高的电容量，电容量较高可达264F/g，是非常好的超级电容器的电极材料，能够用于制备超级电容器，应用前景广阔。

本发明提供了一种氮、硫、磷共掺杂碳材料的制备方法，是先将指示剂超声溶解在水中，再在搅拌下加入过渡金属盐，室温下搅拌12~48小时，过滤，产物用水和乙醇洗涤，真空干燥，得前驱体；然后在氮气气氛中将前驱体高温碳化得多孔碳材料；最后将多孔碳材料与含磷盐混合后，在高温下进行磷化处理，得到共掺杂碳材料。本发明以指示剂为N、S、P及C源，其原料来源广泛，制备工艺简单，成本低；制备的共掺杂的碳材料中，掺杂的各元素即相互独立，又通过协同作用，大大提升了碳材料的催化活性，并表现出良好OER和HER催化活性，是一种可替代贵金属的和OER双功能催化剂。