【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种石墨烯氮掺杂的方法及其应用。
技术介绍
石墨烯,英文名Graphene,是碳原子按照六角排列而成的二维晶格结构。自2004 年被曼彻斯特大学的科学家发现之后，就成为科学界和工业界关注的焦点。由于石墨烯特殊原子结构，其中载流子(电子和空穴)的行为必须用相对论量子力学才能描绘。同时，作为单层碳原子结构，石墨烯的理论比表面积高达2630m2/g。如此高的比表面积和其特殊的原子结构特性使得石墨烯成为超级电容器最理想的电极材料。目前，氮掺杂石墨烯是为了提高石墨烯的还原程度，增大石墨烯材料的导电性能， 主要应用于生物传感器、场发射晶体管领域。在如何开发一种能有效提高石墨烯比电容的领域内，科学家们常采用氮掺杂的方法来调节石墨烯的电子结构。这主要是因为氮原子具有与碳原子相似的原子大小，并且N提供电子可以提高石墨烯材料的载流子密度，进而增大其比电容。传统的制备氮掺杂石墨烯的方法主要有化学气相沉积和电弧放电的方法，化学气相沉积法在制备石墨烯的过程中，同时通入氨气进行氮掺杂，最高含氮量为5%，但无法做到SP2杂化，与石墨烯不能处于同一平面，所得氮掺杂石墨烯失去了平面...
【技术保护点】
一种石墨烯氮原子替位掺杂的方法，其特征在于：在对石墨烯活化处理的同时进行高温还原反应，一步完成石墨烯的氮原子替位掺杂，具体操作如下：a.前处理：将氧化石墨烯与活化剂混合，充分搅拌，干燥；b.活化同时还原：将氧化石墨烯与活化剂的混合物放入高温反应炉中，抽去炉内空气后，向高温反应炉内通入惰性气体进行保护，升温至500?1500℃，然后通入含氮反应气体，恒温反应1min以上；c.后处理：高温还原反应结束后，在惰性气体保护下降至室温，洗涤、干燥，得到氮原子替位掺杂的石墨烯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，瞿研，
申请(专利权)人：常州第六元素材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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