[发明专利]氮掺杂石墨烯纳米带及其制备方法

摘要

本发明提供一种氮掺杂石墨烯纳米带及其制备方法。本发明氮掺杂石墨烯纳米带的制备方法包括以下步骤：首先，采用铁的无机共价化合物三氯化铁为催化剂前驱体，固态含氮有机化合物为碳源，通过浮游催化化学气相沉积的方法制备出氮掺杂铁填充碳纳米管；然后，将氮掺杂铁填充碳纳米管放入氧化剂溶液中，经超声分散后置于油浴中加热回流；冷却至室温，水洗至中性，真空干燥得到氮掺杂石墨烯纳米带。本发明氮掺杂石墨烯纳米带及其制备方法克服了现有技术的诸多缺点，实现了制备方法简单、环保、反应条件温和的优点。本发明氮掺杂石墨烯纳米带能作为阳极材料应用于锂电池中。

主权项

一种氮掺杂石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将分别承装有碳源和催化剂前驱体的两个容器放置于两端分别设置有气体入口和气体出口的石英管反应器中，并使两个容器靠近气体入口；其中，所述催化剂前驱体为三氯化铁，碳源为固态含氮有机化合物；（2）将石英管反应器置于管式加热设备中；（3）向石英管反应器中通入惰性保护气，开启加热设备至反应温度，挥发为气态的催化剂前驱体和碳源在惰性保护气体载气的带动下，进入石英管反应器中部的高温区进行化学气相沉积反应，待容器内物料挥发完毕后停止加热；（4）将石英管反应器在惰性保护气氛下冷却至室温，收集石英管反应器中的产品，获得氮掺杂铁填充碳纳米管；（5）将氮掺杂铁填充碳纳米管放入氧化剂溶液中，经超声分散后置于油浴中加热回流；冷却至室温，水洗至中性，真空干燥，得到氮掺杂石墨烯纳米带。