[发明专利]一种氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料及其制备

权利要求书

1.一种氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料，其特征在于所述复合材料由基体材料氮掺杂石墨烯和铁酸钴组成，其中，基体材料氮掺杂石墨烯与铁酸钴的质量比为1:3～1:10；所述的基体材料氮掺杂石墨烯中氮的掺杂量为1～2%。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料，其特征在于所述复合材料通过以下步骤制备：

第一步：将氧化石墨在无水乙醇中进行超声分散得到分散均匀的氧化石墨烯溶液；

第二步：将硝酸铁和硝酸钴溶于无水乙醇中，并搅拌致其完全溶解；

第三步：将溶解的混合金属盐溶液倒入第一步所得到的氧化石墨烯溶液中，并搅拌使其混合均匀；

第四步：将尿素加入到第三步所得到混合体系中，再次搅拌，使其分散均匀，其中，尿素与氧化石墨的质量比为100:1～200:1；

第五步：将上述混合均匀的混合溶液转移至水热釜中，在120～200℃下进行水热反应；

第六步：将第五步产物进行离心分离，并多次用去离子水洗涤、干燥后获得氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料。

3.一种氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料的制备，其特征在于包括如下步骤：

第一步：将氧化石墨在无水乙醇中进行超声分散得到分散均匀的氧化石墨烯溶液；

第二步：将硝酸铁和硝酸钴溶于无水乙醇中，并搅拌致其完全溶解；

第三步：将溶解的混合金属盐溶液倒入第一步所得到的氧化石墨烯溶液中，并搅拌使其混合均匀；

第四步：将尿素加入到第三步所得到混合体系中，再次搅拌，使其分散均匀，其中，尿素与氧化石墨的质量比为100:1～200:1；

第五步：将上述混合均匀的混合溶液转移至水热釜中，在120～200℃下进行水热反应；

第六步：将第五步产物进行离心分离，并多次用去离子水洗涤、干燥后获得氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料。

4.根据权利要求3所述的氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料的制备，其特征在于第一步中所述的超声分散时间为1～3h。

5.根据权利要求3所述的氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料的制备，其特征在于第二步中所述的硝酸铁和硝酸钴的摩尔比为2:1，所述的氧化石墨与铁酸钴的质量比为1:3～1:10，搅拌分散时间为10～60min。

6.根据权利要求3所述的氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料的制备方法，其特征在于第三步中所述的搅拌分散时间为10～60min。

7.根据权利要求3所述的氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料的制备，其特征在于第四步中所述的搅拌时间为30～90min。

8.根据权利要求3所述的氮掺杂石墨烯/铁酸钴纳米复合材料的制备，其特征在于第五步中所述的水热反应时间为12～20h。