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专利号: 2018110045647
申请人: 徐州工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将计量后的石灰氮、碳源和去离子水分别加入烧杯中,边搅拌边水浴加热得到反应物料,控制水浴温度为60~80℃,并向烧杯中通入二氧化碳气体至反应物料的pH为9~12,反应3~5h后将反应物料均匀摊开到搪瓷盘中,然后将搪瓷盘放置于45~55℃的鼓风干燥箱内干燥3.5~4.5h,最后将搪瓷盘内干燥后的物料转移至研钵中研磨均匀,得到固体粉末;所述石灰氮、碳源、去离子水之间的质量比为(1~4):1:(2~20);

(2)将步骤(1)得到的固体粉末转移到瓷舟内并一同置于管式炉中进行热解,管式炉内通氮气保护,管式炉先以1~3℃/min的速率升温至炉腔内温度为540~580℃,保温2~3h,然后以3~8℃/min的速率升温至炉腔内温度为750~950℃,保温1~2h,随后当炉腔内温度自然冷却到室温后取出产物,将产物浸泡在稀盐酸中,经过洗涤和过滤后再用蒸馏水洗涤至中性,最后将产物放置于75~85℃条件下干燥3.5~4.5h后得到氮掺杂石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤(1)中水浴温度为70℃,控制反应物料的pH为10,反应4h。

3.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤(2)中管式炉先以2℃/min的速率升温至炉腔内温度为550℃,保温2.5h。

4.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤(2)中管式炉再以5℃/min的速率升温至炉腔内温度为850℃,保温1.5h。

5.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述石灰氮、碳源、去离子水之间的质量比为2.5:1:10。

6.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,所述碳源为柠檬酸、酒石酸、苹果酸、葡萄糖、蔗糖、果糖中的一种或几种。

7.根据权利要求1或2所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,步骤(1)中将搪瓷盘放置于50℃的鼓风干燥箱内干燥4h;步骤(2)中最后将产物放置于80℃条件下干燥

4h后得到氮掺杂石墨烯。