硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片的制备方法、应用技术

本申请公开了一种硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片的制备方法及应用，所述方法包括：在非活性气氛下，将含有掺杂源和碳源的原料，在催化剂的存在下，进行化学沉积，反应，之后除去催化剂，即可得到所述硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片；所述掺杂源选自硫源、氮源中的至少一种。本申请提供的基于化学气相沉积(CVD)方法策略合成一种S和/或N掺杂石墨烯纳米片，其作为催化剂在酸性介质下表现出非凡的电催化氧还原产H

【技术实现步骤摘要】
硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片的制备方法、应用
本申请涉及一种硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片的制备方法、应用，属于复合材料

技术介绍
作为“绿色化学品”，双氧水在造纸，纺织，化工环保等行业的应用广泛，需求迅猛，其主成分过氧化氢(H2O2)已成为近十年用量增长最快的化学品之一。传统工业蒽醌法包含复杂有机体系反应和后处理步骤：危险性高，能耗大等缺点。而电化学合成过氧化氢的方法具有设备简单、高效低耗、绿色环保等特点，有望取代传统的工业蒽醌法。电化学氧还原合成过氧化氢是将氧气和水(H+)转化成H2O2的过程，存在伴生竞争性的四电子氧还原副反应，导致能量效率和产物选择性不高。更为突出的是，过去所报道的催化剂大多为贵金属，如Pd-Au、Pt-Pd、W-Au、Pd-Hg和Pt-Hg、Ag-Hg等合金催化剂，特别是Pd-Hg在酸性条件下表现高的选择性与稳定性，是当前最好的二电子还原催化剂，但其高成本和汞流失对环境的危害，限制了它们的广泛应用。近来报道的一些原料低廉且电化学稳定的碳材料以及过渡金属复合纳米碳材料有望发展为最具潜力的二电子氧还原催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在非活性气氛下，将含有掺杂源和碳源的原料，在催化剂的存在下，进行化学沉积，反应，之后除去催化剂，即可得到所述硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片；/n所述掺杂源选自硫源、氮源中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在非活性气氛下，将含有掺杂源和碳源的原料，在催化剂的存在下，进行化学沉积，反应，之后除去催化剂，即可得到所述硫和/或氮掺杂石墨烯纳米片；
所述掺杂源选自硫源、氮源中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括活性组分和载体；所述活性组分负载在所述载体上；所述活性组分选自金属元素；所述金属元素选自铁、钴、镍中的至少一种；
所述载体选自γ-Al2O3、SiO2、MgO中的至少一种；
所述硫源选自噻吩、硫脲中的至少一种；
所述碳源选自噻吩、嘧啶、吡啶、硫脲、吡咯中的至少一种；
所述氮源选自嘧啶、吡啶、吡咯中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的条件为：反应温度为：500-800℃；反应时间为6-24h；升温速率为1～5℃/min。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂中活性组分的质量含量为11.5～17.4％。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂源包括硫源和氮源；所述氮源和硫源的体积比为2～9：1；
所述催化剂和氮源的质量比为0.08～0.2:1.6～4.0。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂源包括硫源、氮源中的任一种；所述掺杂源和催化剂的质量比为2.4～4.0:0.08～0.2；
优选地，所述除去催化剂包括以下步骤：
(1)将反应后的物料置于含有强碱的溶液中，回流I，刻蚀除去载体，得到中间产物...

【专利技术属性】
技术研发人员：许交兴，官轮辉，崔亚琪，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35