一种限域燃烧制备氮掺杂多孔石墨烯纳米材料的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种限域燃烧制备氮掺杂纳米多孔石墨烯的方法，是向氧化石墨烯水分散中依次加入苯丙氨酸和硝酸锌，超声分散使其混合均匀；抽滤，干燥后燃烧，所得产物依次用盐酸和水洗涤以除去金属氧化物，烘干，即得氮掺杂纳米多孔石墨烯。本发明专利技术以苯丙氨酸作为氮源，硝酸锌水滑层作为纳米孔模板，在石墨烯燃烧过程中蚀刻出纳米孔，利用水滑石的层间空间作为封闭的纳米反应器，将苯丙氨酸所含的氮原子掺杂进石墨烯晶格中。本发明专利技术将部分燃烧法与限域法相结合，提高了石墨烯的氮掺杂程度及平面氮的比例；通过调节硝酸锌及氨基酸的量可实现氮掺杂量的调控；通过真空抽滤得到氮掺杂纳米多孔石墨烯膜对稀土元素具有高的透过和分离能力。

【技术实现步骤摘要】
一种限域燃烧制备氮掺杂多孔石墨烯纳米材料的方法及应用
本专利技术涉及一种氮掺杂纳米多孔石墨烯的制备方法，尤其涉及一种限域燃烧制备氮掺杂多孔石墨烯纳米材料的方法，主要作为稀土离子的膜分离材料。
技术介绍
稀土元素是包括镧系，钪和钇在内的17种元素。稀土元素由于其独特的性能而在光学，电气和磁性功能材料中具有巨大的应用潜力，因此被称为“工业味精。由于稀土元素在电子结构和化学性质上非常相似，并且常以伴生矿的形式存在，这使得其选择性分离和纯化是必要的，但在实际操作过程中又极其困难。现有的稀土分离技术涉及级联萃取，色谱分离和电解分离技术。但是，这些技术仍然面临操作复杂，程序繁多，能耗高和效率低的缺点。相反，无相变和添加剂的膜分离技术具有简单，低碳排放，易于操作和自动化的的特点，因此它已被广泛应用于海水脱盐，分离和纯化等领域。氮掺杂纳米多孔石墨烯作为一种新型的膜材料，具有巨大的应用前景。其中，石墨烯表面纳米孔的存在显著缩短了离子的渗透路径，从而增强了离子的渗透性，同时氮原子的掺入增强了石墨烯的给电子趋势，从而增加了对离子的选择性，有利于稀土元素的选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一限域燃烧制备氮掺杂纳米多孔石墨烯的方法，是向氧化石墨烯水分散中依次加入苯丙氨酸和硝酸锌，超声分散使其混合均匀；抽滤，干燥后燃烧，所得产物依次用盐酸和水洗涤以除去金属氧化物，烘干，即得氮掺杂纳米多孔石墨烯。/n

【技术特征摘要】
1.一限域燃烧制备氮掺杂纳米多孔石墨烯的方法，是向氧化石墨烯水分散中依次加入苯丙氨酸和硝酸锌，超声分散使其混合均匀；抽滤，干燥后燃烧，所得产物依次用盐酸和水洗涤以除去金属氧化物，烘干，即得氮掺杂纳米多孔石墨烯。


2.如权利要求1所述一种限域燃烧制备氮掺杂纳米多孔石墨烯的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯水分散液的浓度为8~10g/L。


3.如权利要求1所述一种限域燃烧制备氮掺杂纳米多孔石墨烯的方法，其特征在于：所述氧化石墨烯水分散液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱洪灯，谭洪鑫，李湛，陈佳，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62