多孔碳材料价格低廉、稳定性好，同时又具有高比表面积、高孔隙率的性能，被广泛应用于储能、气体吸附及催化领域。但由于纯碳多孔材料的亲水性不佳，化学活性比较差，在应用时会受到限制。而在碳材料中引入氮杂原子，能够有效改变其表面化学性质。对于氮元素掺杂来说，一般采用的方法有后处理合成法、化学气相沉积法和原位合成法。后处理合成法成本高，并且处理过程有毒性，存在风险。化学气相沉积法的制备条件苛刻，成本高昂。原位合成法成本较低、反应过程易于控制、制备得到的材料性能较好，并且无需添加其他化学助剂，更加绿色、环保。

     采用原位合成法制备氮掺杂材料的过程中，对前体物质的前处理以及处理过程中的各项参数的控制，都会影响氮掺杂的含量、稳定性，从而影响最终材料的性能。

二、实验步骤

1、丝素蛋白的制备方法为：

    取蚕茧用去离子水清洗以去除杂质，将清洗后的蚕茧置于0 .1％碳酸钠溶液中，100℃水浴处理1h，以脱去蚕茧中的丝胶。 

     将氯化钙、乙醇、去离子水以1:2:8的重量比配置为三元体系溶液。将脱去丝胶的蚕茧用去离子水清洗三遍后，再浸泡于三元体系溶液中，并于75℃水浴中处理6h，以使蚕茧充分溶解于三元体系溶液中，得到丝素蛋白溶液。

     将丝素蛋白溶液放置于分子量8000～14000的透析袋中透析72h，以除去氯化钙和乙醇，将透析后的丝素蛋白溶液在25℃下烘干，得到丝素蛋白。

2、静电纺丝多孔碳材料的制备方法包括以下步骤： 

    按重量百分比计，取丝素蛋白6 .7％、聚氧化乙烯1 .3％、氯化钾2％和甲酸90％混合均匀得到纺丝液。其中，聚氧化乙烯摩尔质量为600000。

    将纺丝液抽取到10mL的一次性注射器中，进行静电纺丝得到静电纺膜。

    将静电纺膜放入刚玉小舟中，在氮气氛围下进行高温碳化处理，得到静电纺丝多孔碳材料样品。