【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料的合成领域,特别涉及一种氮掺杂石墨烯及其制备方法。
技术介绍
石墨烯由于其独特的二维单分子层结构和优异的物理性质(高的理论比表面积、高电导率、高机械性能等),自2004年制备出以来受到来自各个领域的广泛关注。它的出现对材料领域产生巨大的影响,同时也给材料科研工作者带来了非常大的机遇和挑战,相信在未来的几年中它会给材料领域带来一次变革,也给人们的生活带来许多性能优异的产品。石墨烯由于单分子层,其理论容量可达2630m2/g,在锂离子电池和超级电容器电极材料中具有广泛的应用前景,目前也有相关的报道。其中氮掺杂石墨烯由于氮的掺入(氮取代石墨烯上的碳原子)大大提高了其储能性能,但根据目前的报道,石墨烯中氮掺入量有限,这极大地限制了储能性能的提高。
技术实现思路
鉴于此,有必要提供一种含氮量较高的氮掺杂石墨烯及其制备方法。 一种氮掺杂石墨烯的制备方法,包括如下步骤: 使用石墨制备氧化石墨; 按照质量体积比为0.5mg~1mg:1ml,将所述氧化石墨加入到去离子水中,超声处理1小时~3小时,然后加入苯胺超声混合,得到悬浮液;于温度为0℃~10℃的条件下,向所述悬浮液中加入盐酸直至所述悬浮液的pH值为3~5,接着加入过氧化苯甲酰,搅拌进行聚合反应12小时~20小时后,经过滤、清洗及干燥,得到氧化石墨烯-聚苯胺 ...
【技术保护点】
一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:使用石墨制备氧化石墨;按照质量体积比为0.5mg~1mg:1ml,将所述氧化石墨加入到去离子水中,超声处理1小时~3小时,然后加入苯胺超声混合,得到悬浮液;于温度为0℃~10℃的条件下,向所述悬浮液中加入盐酸直至所述悬浮液的pH值为3~5,接着加入过氧化苯甲酰,搅拌进行聚合反应12小时~20小时后,经过滤、清洗及干燥,得到氧化石墨烯‑聚苯胺混合物;其中,所述苯胺与所述氧化石墨的质量比为0.5:1~1:0.4;所述过氧化苯甲酰与所述苯胺的质量比为0.005:0.5~0.001:0.4;及在无氧气氛中,将所述氧化石墨烯‑聚苯胺混合物加热至750℃~1000℃保温反应0.5小时~2小时,经冷却,得到氮掺杂石墨烯。
【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
使用石墨制备氧化石墨;
按照质量体积比为0.5mg~1mg:1ml,将所述氧化石墨加入到去离子水中,
超声处理1小时~3小时,然后加入苯胺超声混合,得到悬浮液;于温度为0℃
~10℃的条件下,向所述悬浮液中加入盐酸直至所述悬浮液的pH值为3~5,接
着加入过氧化苯甲酰,搅拌进行聚合反应12小时~20小时后,经过滤、清洗及
干燥,得到氧化石墨烯-聚苯胺混合物;其中,所述苯胺与所述氧化石墨的质量
比为0.5:1~1:0.4;所述过氧化苯甲酰与所述苯胺的质量比为0.005:0.5~0.001:0.4;
及
在无氧气氛中,将所述氧化石墨烯-聚苯胺混合物加热至750℃~1000℃保温
反应0.5小时~2小时,经冷却,得到氮掺杂石墨烯。
2.根据权利要求1所述的氮掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,使用所
述石墨制备所述氧化石墨的步骤包括:
按照质量体积比为0.5克~1.5克:110ml~120ml,将所述石墨加入到由浓硫酸
与浓硝酸组成的混合液中,并置于冰水混合浴中搅拌混合,形成混合溶液;及
按照所述石墨与高锰酸钾的质量比为0.5~1.5:3~12,将所述高锰酸钾加入到
所述混合溶液中,搅拌0.5小时~3小时进行插层反应,接着加热至25℃~...
【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰,钟辉,王要兵,刘大喜,
申请(专利权)人:海洋王照明科技股份有限公司,深圳市海洋王照明技术有限公司,深圳市海洋王照明工程有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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