[发明专利]一种原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法

权利要求书

1.一种原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：具体步骤包括：

(1)壳聚糖/过渡金属粒子复合体的制备：将过渡金属的盐溶液与壳聚糖水溶液混合均匀，滴加冰醋酸溶液，充分搅拌形成胶体，经冷冻干燥形成壳聚糖泡沫，所述过渡金属的盐和壳聚糖的质量比为1:5-50；

(2)将壳聚糖泡沫置于非氧化性气氛中煅烧，在过渡金属的催化下制得过渡金属/石墨烯的混合物；

(3)将过渡金属/石墨烯的混合物与K₂HPO₄固相共混，经过球磨后置于非氧化性气氛中煅烧；

(4)酸洗去除其中部分过渡金属及杂质，真空干燥可制得过渡金属掺杂多孔石墨烯。

2.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(1)所述的过渡金属选自铂、钯、铁、钴、镍、铜、金、银、锌、铬中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(1)所述的壳聚糖水溶液浓度为20mg/mL～50mg/mL；步骤(1)所述的过渡金属的盐溶液浓度为0.5mg/mL～10mg/mL。

4.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(1)所述的冰醋酸溶液用量为混合溶液体积的0.5％～3％；步骤(1)所述的搅拌时间为1～12h。

5.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(2)、(4)所述的非氧化性气氛为氩气、氮气、氢气中的一种或者几种。

6.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(2)所述的煅烧温度为700～1200℃，保温时间为1～5h，升温速率为3～10℃/min。

7.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(3)所述的碳材料混合物与K₂HPO₄的质量比为1～4:4～1，球磨时间为4-6h。

8.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(3)所述的煅烧温度为700～1100℃，升温速率为3～8℃/min，保温时间为1～5h。

9.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的酸选自硫酸、盐酸、醋酸、硝酸、王水中的一种或者几种。

10.根据权利要求1所述的原位制备过渡金属掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：步骤(4)中，酸洗的浓度为1～6mol/；真空干燥处理的温度为40～80℃，干燥时间为1～24h。