[发明专利]氮掺杂石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：对石墨原料进行氧化处理制备氧化石墨；

步骤二：将所述氧化石墨溶于溶剂中超声分散制备浓度为0.1～2mg/mL的氧化石墨烯溶液；

步骤三：向所述氧化石墨烯溶液中加入质量浓度为20～50％的尿素溶液，搅拌混合均匀，得到氧化石墨烯与尿素的混合溶液，其中，氧化石墨烯溶液与尿素溶液的体积比为8～12∶1；

步骤四：将所述氧化石墨烯与尿素的混合溶液在80～200℃下进行水热反应，即得到所述氮掺杂石墨烯。

2.如权利要求1所述的氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述石墨原料为纯度大于等于99.5％的天然鳞片石墨。

3.如权利要求1或2所述的氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤一中，对所述石墨原料进行氧化处理包括如下步骤：将所述石墨原料、过硫酸钾和五氧化二磷加入至80℃的浓硫酸中，搅拌均匀，冷却6小时以上，抽滤，洗涤至中性，干燥，得到混合样品；

将所述混合样品加入至0℃的浓硫酸中，再加入高锰酸钾，体系的温度保持在20℃以下，然后在35℃的油浴中保持2小时后，缓慢加入去离子水，15分钟后，再加入含双氧水的去离子水，直至溶液的颜色变为亮黄色，趁热抽滤，再用浓度为10％的盐酸进行洗涤，抽滤，60℃真空干燥即得到氧化石墨。

4.如权利要求1所述的氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤二中所述溶剂为水，超声分散时间为1小时。

5.如权利要求1所述的氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.5mg/mL。

6.如权利要求1所述的氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述尿素溶液的质量浓度为40％。

7.如权利要求1所述的氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤四中，水热反应的温度为120℃。