一种高密度N掺杂的石墨烯材料的可扩展制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高密度N掺杂的石墨烯材料的可扩展制备方法，包括：将GO分散液与PEI溶液混合，得到GO‑PEI复合物步骤；将GO‑PEI复合物干燥和煅烧步骤。本发明专利技术PEI的氨基官能团能一定程度上减少GO含氧量，可以有效阻止在煅烧样品的过程中因大量含氧官能团分解成气体而引发的热膨胀，致使材料的密度大大降低。材料的振实密度和表面积的平衡调控可以通过控制PEI的加入量来实现。反应过程中无需添加金属盐类的造孔剂或活化试剂，能较好地保持石墨烯原有的骨架结构，且操作步骤较简便易行。

An extensible preparation method for a high density N doped graphene

The graphene material of the invention relates to a high density N doped scalable preparation method, including: GO dispersion and PEI solution, GO PEI complex steps; GO PEI complex drying and calcination steps. The amino group of PEI of the invention can reduce oxygen content of GO to some extent. It can effectively prevent thermal expansion caused by the decomposition of large amounts of oxygen functional groups into gases during the calcination of samples, resulting in the reduction of material density. The balance control of the vibrational density and surface area of the material can be realized by controlling the amount of PEI added. No pore forming agent or activation reagent of metal salt is added to the reaction process, which can better maintain the original skeleton structure of graphene, and the operation procedure is simpler and easier.

【技术实现步骤摘要】
一种高密度N掺杂的石墨烯材料的可扩展制备方法
本专利技术涉及一种高密度N掺杂的石墨烯材料的可扩展制备方法，属于电极材料

技术介绍
石墨烯是一种单层碳原子以sp2杂化形式连接构成的二维晶体，呈蜂窝状结构，其理论厚度仅为是目前发现的最薄的二维材料。特殊的结构使石墨烯表现出许多优异的性质，如大的比表面积，好的透光性，强的导电性和导热性以及出色的机械性能。此外，还具有化学稳定性好、环境友好型等优点。石墨烯的这些优异性能使其蕴藏着巨大的应用价值，目前已被广泛开发的应用领域包括超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、吸附污染物及重金属离子和透明电极等。然而，在大多数实际应用中，由于二维的石墨烯层间存在较强的π-π作用和范德华力，石墨烯片层会发生严重的团聚和堆叠现象，失去原有石墨烯的许多优良性质。而且，在实际应用中，一般需要将二维石墨烯组装成宏观的物体。为了克服这些问题从而更好的开发和利用石墨烯的固有性质，可以将二维石墨烯组装成三维(3D)石墨烯结构，比如石墨烯泡沫、水凝胶、气凝胶、层层组装结构和具有特殊形貌单分散结构等。但是，这些3D结构一般组装层间距较大导致了另一个空间利用率低的问题，既本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，包括：将GO分散液与PEI溶液混合，得到GO‑PEI复合物步骤；将GO‑PEI复合物干燥和煅烧步骤。

【技术特征摘要】
1.一种高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，包括：将GO分散液与PEI溶液混合，得到GO-PEI复合物步骤；将GO-PEI复合物干燥和煅烧步骤。2.根据权利要求1所述的高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述的GO分散液的浓度为0.1-5mgmL-1，优选2-4mgmL-1。3.根据权利要求1所述的高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述的PEI溶液的浓度为0.01-10wt.％，优选0.1-5wt.％。4.根据权利要求1所述的高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，GO分散液与PEI溶液混合过程中控制GO分散液与PEI溶液的体积比为0.01-1：10，优选0.1-1：5。5.根据权利要求1所述的高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，干燥温度为20-80℃，干燥时间为6-24h。6.根据权利要求1所述的高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，煅烧步骤中，煅烧温度为200-1000℃。7.根据权利要求6所述的高密度N掺杂的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，煅烧步骤中，煅烧温度为400-800℃；优选的，煅烧时间为10min-6h，进一步优选1-3h。8.根据权利要求1所述的高密度N掺杂的石墨烯材...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯士峰，岳芳，刘靓蕾，郑逸群，王华，张军峰，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37