1.一种以生物质为碳源凝胶法制备氮掺杂多孔纳米碳材料的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将大豆渣或大豆在室温下浸泡,再将浸泡过的大豆渣或大豆与水按照质量比为1∶7~10磨成豆浆,控制豆浆温度为80~100℃,加入过渡金属盐为凝固剂,制得豆腐凝胶;
(2)将步骤(1)中制得的豆腐凝胶进行冷冻干燥处理;
(3)将步骤(2)经过冷冻处理的豆腐凝胶在400~1000℃下热处理,并持续通入保护气体,碳化后制得预碳化材料;
(4)将步骤(3)中制得的预碳化材料分散于水中,加入活化剂,并在室温条件下搅拌2~
10h;
(5)将步骤(4)中制得的产物经干燥之后,在400~1000℃下进行二次热处理,并持续通入保护气体,将二次热处理后的产物洗涤至pH呈中性、干燥,得到所述的氮掺杂多孔纳米碳材料。
2.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源凝胶法制备氮掺杂多孔纳米碳材料的方法,其特征在于,所述步骤(1)中将大豆渣或大豆在室温下,先在乙醇中浸泡12~24h,再在去离子水中浸泡12~24h。
3.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源凝胶法制备氮掺杂多孔纳米碳材料的方法,其特征在于,步骤(1)中所述凝固剂为铁、钴、镍或铜的硝酸盐,或是它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源凝胶法制备氮掺杂多孔纳米碳材料的方法,其特征在于,步骤(2)中采用冷冻干燥机进行冷冻干燥,冷冻干燥机的温度为-10~-55℃,气压为≤150Pa。
5.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源凝胶法制备氮掺杂多孔纳米碳材料的方法,其特征在于,所述步骤(3)中热处理条件为,以1~10℃/min的升温速率升至400~1000℃,保护气体流速30~200mL/min,保温2~6h;所述保护气体为氮气、氩气、氦气中的一种或者几种。
6.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源凝胶法制备氮掺杂多孔纳米碳材料的方法,其特征在于,步骤(4)中所述预碳化材料与活化剂的质量比为1∶1~5;所述活化剂为浓硫酸、浓硝酸、氢氧化钾、氯化锌、硫化钾、氯化铝、氯化铵、硼酸盐、氯化钙、氢氧化钙、三氧化二磷、氢氧化钠或草酸钾中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源凝胶法制备氮掺杂多孔纳米碳材料的方法,其特征在于,所述步骤(5)中二次热处理的条件为,以2.5~20℃/min的升温速率升至
400~1000℃,保护气体流速30~200mL/min,保温2~6h;所述保护气体为氮气、氩气、氦气中的一种或者几种。
8.权利要求1-7所述的任一方法制得的氮掺杂多孔纳米碳材料作为催化剂载体和吸附剂的应用。
9.权利要求1-7所述的任一方法制得的氮掺杂多孔纳米碳材料作为电极材料在超级电容器和电池中的应用。