[发明专利]一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

一，将硒粉溶于水合肼，形成溶液A；

二，将氮掺杂多孔石墨烯、葡萄糖、钼酸盐溶解在水中，形成溶液B；

三，硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯的制备：将步骤一所得溶液A逐滴加入步骤二所得溶液B中，进行水热反应，之后洗涤、干燥、煅烧，制得硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯；其中，所述溶液B中钼的摩尔量与溶液A中硒的摩尔量配比为1:2；四，石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯的制备：将步骤三制得的硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯溶于水中，依次加入表面活性剂、氧化石墨烯溶液和还原剂，加热反应，将产物洗涤，干燥，热解，得到夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述溶液A中硒的浓度为0.05-0.3mmol/mL。

3.根据权利要求1所述的一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述氮掺杂多孔石墨烯与葡萄糖的质量比为2:1-1:3。

4.根据权利要求1所述的一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中水热反应采用水热釜，反应温度为180-230℃，反应时间为7-13h；步骤四中所述硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯与氧化石墨烯的质量比是5:1～2:1，氧化石墨烯溶液的浓度为1mg/mL-4mg/mL；加热反应的温度为80～105℃，加热反应的时间为4～7h。

5.根据权利要求1所述的一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，氮掺杂多孔石墨烯的制备方法为：a1，聚苯乙烯小球硬模版的制备：将苯乙烯和聚乙烯基吡咯烷酮均匀混合，无氧条件下，加入2,2’-偶氮二异丁基脒盐酸盐搅拌加热反应，得到白色液体产物；

a2，氮掺杂多孔石墨烯的制备：将氧化石墨烯和步骤a1得到白色液体产物加入酸溶液中混合均匀，加入三聚氰胺和过渡金属盐搅拌反应，加入还原试剂加热还原，之后经冷冻干燥、洗涤干燥、焙烧去核，得到氮掺杂多孔石墨烯。

6.根据权利要求5所述的一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a2中的过渡金属盐为钴盐和铁盐，所述钴盐为Co(NO₃)₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、(CH₃CO₂)₂Co、CoCl₂、CoSO₄·7H₂O、CoSO₄·H₂O中的一种或几种，所述铁盐为Fe₃(SO₄)₂、FeCl₃、Fe(NO₃)₃·9H₂O、FeCl₃·6H₂O中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤a2中的还原试剂为尿素、N₂H₄·H₂O、氨水中的一种或几种。

8.采用权利要求1-7任一项所述的方法制备的一种夹心结构的石墨烯/硒化钼/氮掺杂多孔石墨烯复合材料，其特征在于，结构单元包括基底的氮掺杂多孔石墨烯层，生长在基底上的硒化钼层，和位于硒化钼层上的作为外保护膜的石墨烯层。