[发明专利]一种多原子共掺杂石墨烯、制备方法及应用

权利要求书

1.一种多原子共掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将氮源和硫源的前驱体加入到去离子水中，搅拌至完全溶解，得到前驱体溶液；

步骤2)：将前驱体溶液与石墨烯同时加入到球磨罐中球磨，得到球磨混合物；所述步骤2)中的球磨所采用的球体为氧化锆，球体与前驱体溶液、石墨烯两者混合物的质量比为6:1；球磨的转速为250rpm，时间为30min；

步骤3)：将球磨混合物冷冻干燥，得到石墨烯和硫脲的混合粉末；

步骤4)：将石墨烯和硫脲的混合粉末在氮气条件下进行原位磷化处理，得到氮、硫和磷共掺杂石墨烯。

2.如权利要求1所述的多原子共掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中氮源和硫源的前驱体为一种共同的前驱体或两种单独的前驱体。

3.如权利要求2所述的多原子共掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，当所述氮源和硫源的前驱体为一种共同的前驱体时，其为硫脲或L-半胱氨酸；当所述氮源和硫源的前驱体为两种单独的前驱体时，分别为尿素和硫代乙酰胺。

4.如权利要求1所述的多原子共掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中球磨所采用的球体的直径为3mm。

5.如权利要求1所述的多原子共掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中冷冻干燥的时间为12h。

6.如权利要求1所述的多原子共掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中原位磷化处理所采用的前驱体为磷酸氢二钠。

7.如权利要求1或6所述的多原子共掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中原位磷化处理的条件为：氮气条件下，先以2℃/min的升温速率升温至300℃，保温2h，然后以5℃/min的升温速率升温至900℃，保温1h。

8.权利要求1-7任意一项所述的多原子共掺杂石墨烯的制备方法所制得的多原子共掺杂石墨烯。

9.权利要求8所述多原子共掺杂石墨烯在锌空电池空气电极催化剂中的应用。