[发明专利]一种氮掺杂石墨烯/铁酸锰纳米复合材料及其制备

摘要

本发明公开了一种氮掺杂石墨烯/铁酸锰纳米复合材料的制备。将制备好的氧化石墨置于无水乙醇中进行超声分散；随后将称量好的硝酸锰和硝酸铁加入到上述分散液中，搅拌致其完全溶解；最后将一定量的尿素加入到混合液中，搅拌溶解后，将混合液移入烧瓶中，反应过后将获得氮掺杂石墨烯/铁酸锰纳米复合材料。本发明采用尿素对氧化石墨烯进行还原，在还原的同时，在石墨烯的表面掺杂了氮原子，氮原子的掺杂改变了石墨烯表面化学性质，弥补了化学法制备石墨烯存在的表面缺陷同时，尿素提供的碱性，使铁酸锰在氮掺杂石墨烯的表面形成；铁酸锰纳米粒子能够进一步阻止石墨烯层与层之间的堆积团聚，提高氮掺杂石墨烯/铁酸锰纳米复合材料的电化学性能。

主权项

一种氮掺杂石墨烯/铁酸锰纳米复合材料，其特征在于所述复合材料由基体材料氮掺杂石墨烯和铁酸锰组成，其中，基体材料氮掺杂石墨烯与铁酸锰的质量比为1:1～1:10；所述的基体材料氮掺杂石墨烯中氮的掺杂量为1～2％，所述复合材料通过以下步骤制备：第一步：将氧化石墨在无水乙醇中进行超声分散得到分散均匀的氧化石墨烯溶液；第二步：将硝酸铁和硝酸锰加入到上述混合溶液中，并搅拌致其完全溶解；第三步：将尿素加入到第二步所得到混合体系中，再次搅拌，使其分散均匀，其中尿素与氧化石墨的质量比为100:1～200:1；第四步：将上述混合均匀的混合溶液转移至水热釜中，在120～200℃下进行水热反应；第五步：将所得到产物进行离心分离，洗涤、干燥后获得氮掺杂石墨烯/铁酸锰纳米复合材料。