一种氮掺杂三维石墨烯负载纳米银的复合材料及制备方法技术

一种氮掺杂三维石墨烯负载纳米银的复合材料，其是一种氮的掺杂量为2.3～8.8％的石墨烯片层在温度和压力的作用下发生自组装、形成多孔的三维网状结构、其颗粒尺寸为80～120nm的银颗粒均匀地分散在三维石墨烯表面且负载量为12～51％的复合材料。该复合材料的制备方法主要是以石墨纸为阳极，碳棒为阴极，浓硫酸为电解液，进行氧化剥离，制备出薄层氧化石墨烯材料；将乙二胺和硝酸银依次加入到氧化石墨烯悬浮液中，通过一步水热反应，经干燥后得到。本发明专利技术操作简单、成本低，在电催化过程中，该复合材料拥有的多孔结构，极大地增加了三相反应界面，从而提高了氧气的传质速度；同时该复合材料具有较高的电导率。

Composite material of nitrogen doped three-dimensional graphene supported nano silver and preparation method thereof

A composite of nitrogen doped graphene 3D nano silver loaded, it is a kind of nitrogen doping amount is 2.3 ~ 8.8% of the graphene layers in temperature and pressure under the effect of self-assembly, the formation of porous three-dimensional network structure, the particle size of 80 ~ 120nm of silver particles uniformly dispersed in 3D the surface of graphene and the load weight of 12 to 51% of the composite material. The preparation method of the composite materials are mainly graphite paper as carbon anode, cathode, concentrated sulfuric acid as electrolyte and oxidation stripping, preparation of a thin layer of graphene oxide materials; the ethylenediamine and silver nitrate were added to the graphene oxide suspension, through a one-step hydrothermal reaction was obtained after drying. The invention has the advantages of simple operation, low cost, in the catalytic process, the composite material has porous structure, greatly increase the three-phase reaction interface, thereby improving the mass transfer rate of oxygen; at the same time, the conductivity of composite material has high.

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂三维石墨烯负载纳米银的复合材料及制备方法
本专利技术属于材料
，特别涉及一种复合材料的制备方法。
技术介绍
金属-空气电池由于具有成本低、无污染和高比能量等优点而引起了人们的广泛关注，其中电池催化剂的催化效果更是直接决定着电池的各项性能指标。贵金属具有催化活性高、耐高温、抗氧化、耐腐蚀且稳定性能好等诸多优良特性，其中银纳米材料是一种新兴的催化剂材料，因为导电性好、物理化学性能稳定，再加上相对铂、金钯等银成本较低。然而银纳米粒子在制备过程中容易团聚，使催化活性大大降低。石墨烯是一种由单层碳原子构成的蜂窝状结构的新型二维平面碳质纳米材料，具有较大的比表面积、优异的导电性和化学稳定性，是催化剂理想的支撑材料。但是由于石墨烯片层间很强的π-π相互作用使其极易发生堆叠和团聚，大大降低了石墨烯优异性质的发挥。三维石墨烯是由二维平面石墨烯单元通过自组装形成的三维网状结构，具有高孔隙率、比表面积高、密度低和高导电性的特点，有效地克服了二维石墨烯容易团聚的缺点，具有更广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高比表面积、高孔隙率和良好电催化性能的氮掺杂三维石墨烯负载纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮掺杂三维石墨烯负载纳米银复合材料，其特征在于：它是一种氮的掺杂量为2.3～8.8％的石墨烯片层在温度压力的作用下发生自组装、形成多孔的三维网状结构，其颗粒尺寸为80～120nm的银颗粒均匀地分散在的三维石墨烯表面且负载量为12～51％的复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂三维石墨烯负载纳米银复合材料，其特征在于：它是一种氮的掺杂量为2.3～8.8％的石墨烯片层在温度压力的作用下发生自组装、形成多孔的三维网状结构，其颗粒尺寸为80～120nm的银颗粒均匀地分散在的三维石墨烯表面且负载量为12～51％的复合材料。2.权利要求1的氮掺杂三维石墨烯负载纳米银复合材料的制备方法，其特征在于：(1)石墨烯材料的制备：以石墨纸为阳极，碳棒为阴极，浓度为98％的浓硫酸为电解液，在恒电流0.2A下将石墨纸进行氧化剥离。剥离24h后，用蒸馏水将电解液稀释10倍，待溶液冷却到室温后采用12000转/min的高速离心机分离并过滤，用蒸馏水充分洗涤过滤后的粉体至中性，在100Pa真空下50℃烘干，即得到氧化石...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡婕，靳凤丹，石自伟，卢本乾，黄浩，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13