[发明专利]一种高催化活性的改性石墨烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将氧化石墨与水按照质量比1：30～50混合，搅拌，得到浆糊状产物；

将浆糊状产物在低温、低湿和真空条件下进行冷冻干燥，得到冷干产物；

将冷干产物进行退火处理，得到高催化活性的改性石墨烯材料。

2.一种高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将氧化石墨与水按照质量比1：30～50混合，搅拌，得到浆糊状产物；

将浆糊状产物进行掺杂，得到掺杂产物；

将掺杂产物在低温、低湿和真空条件下进行冷冻干燥，得到冷干产物；

将冷干产物进行退火处理，得到高催化活性的改性石墨烯材料。

3.根据权利要求1或2所述的高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，在所述将氧化石墨与水混合之前，所述制备方法还包括步骤：

清洗氧化石墨以去除杂质。

4.根据权利要求1或2所述的高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述进行冷冻干燥的低温条件包括-60～-45℃，低湿条件包括湿度小于0.5％，真空条件包括真空度为-0.95～-0.1MPa。

5.根据权利要求1或2所述的高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述退火处理的步骤包括：

在惰性气氛下，将所述冷干产物加热至300～400℃并保温1～3h，然后再加热至500～600℃并保温1～3h，冷却。

6.根据权利要求2所述的高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂包括非金属掺杂，其中，

在掺杂过程中，所述浆糊状产物的标定量和掺杂剂质量的比值为1：0.1～1，所述浆糊状产物的标定量包括浆糊状产物在低温、低湿和真空条件下冷冻干燥后的质量，所述掺杂剂包括多酰肼类化合物。

7.根据权利要求6所述的高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述多酰肼类化合物包括苯甲酰肼、对苯二甲酰肼、氨三乙酰肼和草酸二甲酰肼中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂包括金属掺杂，其中，

在掺杂过程中，所述浆糊状产物的标定量和掺杂剂质量的比值为1：0.5～1，所述浆糊状产物的标定量包括浆糊状产物在低温、低湿和真空条件下冷冻干燥后的质量，所述掺杂剂包括二茂铁类衍生物。

9.根据权利要求8所述的高催化活性的改性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂的过程包括：

将掺杂剂溶于乙醇溶液并加入冰乙酸作为催化剂，得到二茂铁二甲酰肼溶液；

将所述浆糊状产物与二茂铁二甲酰肼溶液混合，升温回流并进行搅拌，得到掺杂产物。

10.一种高催化活性的改性石墨烯材料，其特征在于，所述改性石墨烯富含边缘、孔结构、五元环、七元环和杂原子中至少一种缺陷，BET比表面积为200～1100m²/g，孔体积为1.6～2.0cm³/g，孔径为3～30nm。