【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学及其制备领域,涉及一种氮掺杂石墨烯负载金纳米粒子制备方法。
技术介绍
石墨稀作为一种独特的sp2杂化的二维单层石墨的碳材料,其稳定的六边形晶格结构使得它拥有许多优异的物理和化学性质,如超高的拉伸强度(130GPa)和比表面积(2600m2/g)、良好的载流子速率(15000~25000cm2/Vs)和热导率(5000W/mK);此外在室温条件下,其量子霍尔效应及铁磁性等特殊性质也备受科研工作者关注。然而由于石墨稀没有能带间隙使其电导性不能像传统半导体一样被完全控制,此外,石墨烯的表面没有活化官能团,不利于与其他材料(如金属粒子与有机功能小分子)的复合,从而阻碍了其在更广阔领域的应用研究。基于以上因素,人们尝试对石墨稀掺杂杂原子的方法,来改变石墨烯的结构,提高其导电性和稳定性,进而拓展其在传感器、超级电容器和电池等领域的应用。例如在氮原子掺杂的石墨稀中,氮原子的引入可以破坏石墨稀中碳原子的sp2杂化结构进而打开其能带间隙改变其导电类型,形成p-型或n-型掺杂的石墨稀,从而改变了其电子结构,提高石墨稀的自由载流子密度。金纳米粒子具有性质稳定、制备过程简单、粒径均匀、亲和力强、生物相容性好等优点,且易与生物分子固定修饰,是研究最早的金属纳米粒子之一,在生物传感器和疾病的诊疗等领域有广泛的应用。而通过改变不同的合成方法能够得到不同形状、不同尺寸的金纳米粒子,使其具备不同的性质,广泛用于分析化学的各个领域。为了进一步提高氮掺杂石墨烯的导电性,拓宽金纳米粒子的应用领域,我们采取一种简单易行的方法将金纳米粒子负载在比表面积较大的氮掺杂石墨烯上得到一 ...
【技术保护点】
氮掺杂石墨烯负载金纳米粒子(Au/N‑G)是一种纳米复合材料,在透射电子显微镜下观察是薄的二维材料上负载黑色的金纳米粒子,该复合材料具有较好的导电性和较大比表面积。
【技术特征摘要】
1.氮掺杂石墨烯负载金纳米粒子(Au/N-G)是一种纳米复合材料,在透射电子显微镜下观察是薄的二维材料上负载黑色的金纳米粒子,该复合材料具有较好的导电性和较大比表面积。2.制备氮掺杂石墨烯:先配制2.5mgmL-1的氧化石墨溶液,再将该溶液超声分散1h,加入一定量的固体粉末,保持GO∶((NH4)2CO3的质量比为1∶100,然后搅拌20min,混合均匀后转移入100mL的反应釜中在130℃烘箱中反应10h。将得到的固体反应物离心分离,并在60℃真空烘箱中烘干。3.制备氮掺杂石墨烯-金纳米粒子复合物:称量5mgN-G粉末,超...
【专利技术属性】
技术研发人员:张纪梅,张坤,张志秋,马庆运,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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