一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及掺杂石墨烯的制备技术领域，尤其是一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法，包括以下步骤：（1）提供氧化石墨分散液；（2）提供含硫氮元素的物质分散液；（3）将氧化石墨分散液和含硫氮元素的物质分散液混合，得到混合溶液，混合溶液经过搅拌或者超声处理，通过冷冻干燥或者加热烘干、制粉后得到氧化石墨和含硫氮元素的物质的复合物；（4）复合物粉体经过热膨胀处理后获得硫氮掺杂石墨烯材料。本发明专利技术方法可以实现大规模制备硫掺杂石墨烯粉体、氮掺杂石墨烯粉体或者是硫氮元素共同掺杂的石墨烯粉体；热膨胀温度较低，可以实现低耗能制备掺杂石墨烯粉体；制备工艺简单，容易实现工业化大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法
本专利技术涉及掺杂石墨烯的制备
，尤其是一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维平面结构，碳原子的四个价电子中的三个以sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子形成平面正六边形连接的蜂巢结构，另一个垂直于碳原子平面的价电子在晶格平面的两侧形成大键。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫用机械剥离的方法成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯并揭示了其独特的物理性质，两人也因在“二维石墨烯材料的开创性实验”研究，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯特殊的二维结构决定了它具有独特而丰富的性能：石墨烯具有极高的强度和热导性，石墨烯的杨氏模量可达1TPa、导热率可达5300W/mK；另外，石墨烯表现出良好的导电性和极高的电子迁移率、非线性光学性质以及室温下的量子霍尔效应。这些独特而优异的性能决定了石墨烯具有广泛的应用，比如石墨烯在太阳能电池、场效应晶体管、场发射材料、触摸屏、灵敏传感器、超级电容和复合材料等诸多领域有潜在的应用前景。要实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：/n（1）提供氧化石墨分散液；/n（2）提供含硫氮元素的物质分散液；/n（3）将氧化石墨分散液和含硫氮元素的物质分散液混合，得到混合溶液，混合溶液经过搅拌或者超声处理，通过冷冻干燥或者加热烘干、制粉后得到氧化石墨和含硫氮元素的物质的复合物；/n（4）复合物粉体经过热膨胀处理后获得硫氮掺杂石墨烯材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）提供氧化石墨分散液；
（2）提供含硫氮元素的物质分散液；
（3）将氧化石墨分散液和含硫氮元素的物质分散液混合，得到混合溶液，混合溶液经过搅拌或者超声处理，通过冷冻干燥或者加热烘干、制粉后得到氧化石墨和含硫氮元素的物质的复合物；
（4）复合物粉体经过热膨胀处理后获得硫氮掺杂石墨烯材料。


2.根据权利要求1所述的一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征是，所述步骤（1）中的氧化石墨分散液包括溶剂及分散于该溶剂的氧化石墨，溶剂包括水、乙醇、甲醇、NMP、DMF、四氢呋喃和异丙醇中的一种或者两种以上的混合溶液，氧化石墨分散液浓度为0.1～15mg/ml。


3.根据权利要求1所述的一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征是，所述步骤（2）中的含硫氮元素的物质包括单质硫、硫脲、氨水、尿素、水合肼、三聚氰胺、二甲亚砜、三氧化硫、硫酰胺、硫氰酸铵、苯硫醚、乙基苯基硫、乙硫氨酸、乙烯硫脲、硫代硫酸铵、苯硫酚、二苯二硫醚、氨基二苯硫醚、氨基二苯二硫醚中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的一种硫氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征是，所述步骤（2）中的含硫氮元素的物质分散液的溶剂包括水、乙醇、甲醇、苯、甲苯、二甲苯、苯甲醚、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、二硫化碳和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李修兵，张涛，
申请(专利权)人：江苏江南烯元石墨烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32