一种结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶的制备方法技术

技术编号:21903732 阅读:33 留言:0更新日期:2019-08-21 09:33
本发明专利技术公开了一种结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶及其制备方法,该制备方法包括:将氧化石墨烯与掺杂剂搅拌混合均匀,水热反应制得氟氮掺杂石墨烯水凝胶,将清洗之后,定向冷冻干燥,再脱水干燥,制得结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶。因此,本发明专利技术中制备的微观结构规则有序的氮氟掺杂石墨烯气凝胶由于其内部微观结构形成了更加稳定连续的物理连接界面,提高了声子、电子及力的稳定传输效率,因此性能更加优越。

Preparation of a structured fluorine nitrogen doped graphene aerogel

【技术实现步骤摘要】
一种结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶的制备方法
本专利技术涉及石墨烯气凝胶
,且特别涉及一种结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶的制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道构成的六角型蜂巢晶格的二维单层片纳米碳材料,具有许多独特的物理化学性质。气凝胶是一种具有超低密度、超高比表面积和孔隙率的三维网络交联结构的纳米多孔固体材料。石墨烯气凝胶集成了石墨烯优异的力学、电学和热学等性能的同时兼具了气凝胶三维多孔的结构特性,实现了石墨烯由二维纳米结构向三维宏观结构组装,在能量存储、吸附和传感等领域有巨大的应用潜力。目前,纯石墨烯气凝胶主要以氧化石墨烯为原料通过水热还原法、冰模版法等技术制备。然而,随着氧化石墨烯片层部分含氧官能团(-OH、-COOH)的还原以及冷冻干燥过程中冰晶升华导致的大量氢键的破坏,石墨烯片层间缺乏足够的交联与结合力,因而在受压或者变形时,石墨烯片层间在较强的π-π堆叠作用、范德华力的双重作用下将发生严重的堆叠而无法恢复其原有的结构,从而导致三维结构的坍塌。结构的脆弱极大的限制了石墨烯气凝胶材料的实际应用,因而如何增强其石墨烯结构的有序性是石墨烯气凝胶研究的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将氟氮掺杂石墨烯水凝胶定向冷冻干燥,制得结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将氟氮掺杂石墨烯水凝胶定向冷冻干燥,制得结构有序的氟氮掺杂石墨烯气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氟氮掺杂石墨烯水凝胶的制备包括以下步骤:将氧化石墨烯分散液与掺杂剂搅拌混合均匀,水热反应制得所述氟氮掺杂石墨烯水凝胶。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯分散液通过以下步骤制备:将Hummers法制得的氧化石墨烯在超声辅助下,均匀分散于分散液中。4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述掺杂剂包括N,N-二异丙基乙胺三氢氟酸盐或四乙基氟化铵三氢氟酸盐中的至少一种,所述掺杂剂的浓度为0.01-1mol/L。5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯和...

【专利技术属性】
技术研发人员:李双雯林松李鑫李辉
申请(专利权)人:北华航天工业学院
类型:发明
国别省市:河北,13

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