[发明专利]一种硼氮共掺杂碳材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种硼氮共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将氮化硼与碳材料分别置于反应装置的不同高温反应区域，并且氮化硼位于气流的上方，碳材料位于气流的下方；在载气的流动下，水蒸气输送至氮化硼所处的区域，氮化硼与水蒸气进行高温反应，获得前驱体小分子；前驱体小分子随着气流输送至碳材料所处的区域，碳材料与前驱体小分子进行共掺杂反应，获得硼氮共掺杂碳材料；所述高温反应的温度为1000℃；所述共掺杂反应的温度为900℃；

所述氮化硼与碳材料的质量比为8：1；

所述碳材料为氧化石墨烯。

2.根据权利要求1所述硼氮共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于：所述载气为惰性气体；载气的流动速率为50-500mL/min。

3.根据权利要求1所述硼氮共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于：所述高温反应的时间为1~5h；所述共掺杂反应的时间为1~5h；

所述高温反应的升温速率为5-20℃/min；所述共掺杂反应的升温速率为5-20℃/min。

4.根据权利要求1所述硼氮共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

将氮化硼与碳材料分别置于反应装置的不同高温反应区，并且氮化硼靠近进气端，碳材料靠近出气端；将水放置在反应装置的进气端，反应装置在惰性氛围下升温，水蒸发为水蒸气，并随着惰性气体进入氮化硼所在的高温反应区，水蒸气与氮化硼进行高温反应，获得前驱体小分子；前驱体小分子随着气流进入碳材料所在的高温反应区，前驱体小分子与碳材料进行共掺杂反应，获得硼氮共掺杂碳材料。

5.根据权利要求4所述硼氮共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于：所述氮化硼与水的质量比为1：（80~100）。

6.根据权利要求1~5任一项所述制备方法得到的硼氮共掺杂碳材料在氨的制备中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述硼氮共掺杂碳材料用作氮气还原制氨的催化剂，催化氮气还原制氨。