[发明专利]一种氮硼共掺杂明胶基二维炭片及其制备方法

权利要求书

1.一种氮硼共掺杂明胶基二维炭片，其特征在于，以明胶和硼酸为原料经溶解混合、蒸发诱导组装、共热解及沸水回流制备得到的二维炭片，所述二维炭片中的氮含量为6.2~10.2wt%，硼含量为2.7~4.5wt%，且具有介孔尺寸，炭片尺寸为20-60微米，厚度为5-8纳米。

2.根据权利要求1所述的一种氮硼共掺杂明胶基二维炭片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、热水溶解明胶及硼酸： 按照每克明胶中加入5-20克硼酸及50-100毫升去离子热水的比例得到原料混合物；并将该原料混合物在60-80℃下搅拌4-12小时得到混合均匀的溶液；

S2、蒸发诱导明胶和硼酸组装： 将上述溶液在70-95℃范围内的恒定温度下搅拌蒸发水分至完全干燥，得到明胶和硼酸的组装混合物；

S3、将明胶和硼酸的组装混合物惰性气氛下共热解： 将步骤S2得到的明胶和硼酸的组装混合物在惰性气氛下以1-10℃/min的升温速率加热至800-1100℃，并保持在该温度下恒温1-5小时，恒温结束后自然降到室温得到热解产物；

S4、沸水回流：将 热解产物在去离子水中煮沸回流90-240分钟，并通过抽滤分离或离心分离的方法将二维炭片分离出来，在80-100℃温度下真空干燥12小时得到氮硼共掺杂明胶基二维炭片；

S5、硼酸回收：将步骤S4回流后的水经蒸发得到硼酸，循环使用。

3.根据权利要求2所述的一种氮硼共掺杂明胶基二维炭片的制备方法，其特征在于，所述的惰性气氛为氮气、氩气或氦气。