1. 研究目的与意义
氮掺杂纳米碳材料研究已经成为国际碳材料领域的热点之一，这主要是因为氮原子比碳原子多一个价电子，掺杂氮原子以后碳材料变成富电子结构，其电学性能发生相应改变。
目前可以把引入到碳材料上的氮原子分为化学氮和结构氮两类，其中化学氮主要以表面官能团的形式出现在材料表面，能够提高材料的b-碱性，如氨基、亚硝酰等，而结构氮是指氮原子直接进入碳材料的骨架结构形成吡啶氮、吡咯氮、石墨氮等，能增强材料的l-碱性。
在众多纳米碳材料中，空心碳球具有低密度、高比表面积、可填充空腔等结构特性，在药物传输、纳米反应器、锂电、活性酶固载等领域具有广阔的应用前景。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：本课题提出了以生物模板法制备掺氮纳米碳球的新方法，即采用含氮的球菌菌体作为碳源和氮源，高温石墨化处理后除去杂质，对材料进行FE-SEM、FE-TEM、拉曼、XRD等表征，测试材料在不同掺杂情况电学性能的变化。
预期目标：制备具有尺寸可控、壁薄、中孔结构、氮掺杂等优点的空心碳球，更具体的是从自然界分离多种球菌，通过离心分离并以之为模板，制备电容性能优越的氮掺杂纳米碳球。3. 研究的方法与步骤
（1）球菌的培养
培养球菌需要用到培养基，本次试验主要使用2种培养基：固体培养基和液体培养基。 1.液体培养基 葡萄糖1 g，鱼粉蛋白胨1 g,酵母浸膏1 g 2.固体培养基 葡萄糖1g，鱼粉蛋白胨1 g,酵母浸膏1 g，琼脂3.5 g（2）液体培养基和固体培养基制作好之后，均需要用纱布封口，用橡皮筋绑口，置于上海博迅手提式压力蒸汽灭菌锅中，连接好电源，打开压力蒸汽灭菌锅开关，待烧至有大量蒸汽于阀口喷出时，拉下放气阀，观察气压表，待气压上升至0. 1mp时，拉开放气阀，使蒸汽保持在0.1 mp灭菌15分钟。关闭压力蒸汽锅。
4. 参考文献
[1]韩青， 封颖慧，刘哲林． 氮掺杂碳球/银纳米材料用作过氧化氢传感器．分子科学学报(中、英文)， 2014．30(6)： 461-464．
[2]胡枫香， 李玲， 林奎． 氮掺杂空心碳球的制备及其光学性质研究． 无机材料学报，2016．31(8): 827-833
[3]yang．t．， j. liu， r. zhou． n-doped mesoporous carbon spheresas the oxygen reduction reaction catalysts. journal of materials chemistry a，2014． 2(42): 18139-18146.
5. 计划与进度安排
2022-12-19~ 2022-02-12 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告。
2022-02-13 ~ 2022-04-01 熟悉氮掺杂碳球的制备工艺，合成碳球。
2022-04-01 ~ 2022-05-01 对材料进行表征，研究材料的掺杂量和储能性能之间的关系。
