一种多掺杂石墨烯复合纳米材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种多掺杂石墨烯复合纳米材料及其制备方法和应用，该方法以氧化石墨烯、尿素、焦磷酸、硅的分散液、硒的水合肼分散液、钼酸钠饱和水溶液等为原料，实现氮、磷、硅和硒化钼对石墨烯的多掺杂，所得多掺杂石墨烯复合纳米材料改善碳的反应动力学，为能量存储提供更多的活性位点，对可见光具有优异的吸收性能，能充分利用太阳光对环境污染物进行光催化降解，光催化性能好。杂原子掺杂后对氧化石墨烯或石墨烯反应性进行改善，有助于剩余杂原子的进一步掺杂，而且，各杂原子之间相互作用，进一步提高掺杂稳定性。

A Multi-doped Graphene Composite Nanomaterial and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种多掺杂石墨烯复合纳米材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米材料
，特别是涉及一种多掺杂石墨烯复合纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
石墨烯属于一种新型二维碳纳米材料，具有优异的热、光、电等方面的性能，其是由单层sp2杂化的碳原子紧密排列形成的蜂窝状二维晶体结构，单原子层厚度小，大π键结构使得π电子能够自由移动。石墨烯可应用于半导体材料、复合材料、电池电极材料、储氢材料、场发射材料以及超灵敏传感器等领域。目前已有很多文献报道将石墨烯用于光催化材料的制备。光催化技术是20世纪70年代兴起的一种高级氧化催化技术，因其具有极高的反应活性和处理效率得到迅速发展。在过去的几十年里，人们在光催化材料的开发和应用方面取得了丰硕的成果。研究发现，异质原子掺入石墨烯的晶格不仅可以有效引入带隙，还可以增加石墨烯的缺陷和局域的反应活性，从而产生新的功能。然而，现有文献中报道的物理吸附的小分子掺杂剂与石墨烯作用力弱，易迁移和挥发，放置过程中导致禁带宽度发生变化，对光的利用率变差，光催化性能随之变差，严重限制了石墨烯的实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种多掺杂石墨烯复合纳米材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多掺杂石墨烯复合纳米材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）先将氧化石墨烯与尿素、焦磷酸加入无水乙醇中，超声波分散20～30分钟，然后加入硅的分散液，继续超声波分散20～30分钟，得到混合分散液；（2）搅拌条件下将步骤（1）所得分散液水浴加热至80～85℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉；（3）在惰性气体气氛下，将步骤（2）所得混合粉在管式炉内经固相反应生成预掺杂氧化石墨烯，备用；（4）将硒的水合肼分散液与钼酸钠饱和水溶液混合制成混合液，然后将步骤（3）所得预掺杂氧化石墨烯加入混合液中，于300～400℃反应10～12小时，后处理即得所述一种多掺杂石墨烯复合纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种多掺杂石墨烯复合纳米材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）先将氧化石墨烯与尿素、焦磷酸加入无水乙醇中，超声波分散20～30分钟，然后加入硅的分散液，继续超声波分散20～30分钟，得到混合分散液；（2）搅拌条件下将步骤（1）所得分散液水浴加热至80～85℃，持续搅拌加热直至干燥，得到混合粉；（3）在惰性气体气氛下，将步骤（2）所得混合粉在管式炉内经固相反应生成预掺杂氧化石墨烯，备用；（4）将硒的水合肼分散液与钼酸钠饱和水溶液混合制成混合液，然后将步骤（3）所得预掺杂氧化石墨烯加入混合液中，于300～400℃反应10～12小时，后处理即得所述一种多掺杂石墨烯复合纳米材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，氟化石墨、尿素、焦磷酸、无水乙醇、硅的分散液的质量体积比约为1g：2～3g：4～6g：50～60mL:30～40mL。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅的分散液是将硅粉加入200～300...

【专利技术属性】
技术研发人员：李可平，
申请(专利权)人：杭州鼎好新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33