[发明专利]氮掺杂石墨烯/氮掺杂碳纳米管/钴酸锌复合材料的制备方法与应用

摘要

本发明公开一种氮掺杂石墨烯/氮掺杂碳纳米管/钴酸锌复合材料的制备方法，具体步骤为(a)向氧化石墨烯中加入高锰酸钾、盐酸和过氧化氢，搅拌反应制备多孔石墨烯；（b）将多孔石墨烯透析8‑12天后超声分散，再加入碳纳米管，超声混合后，抽滤成膜；（c）膜干燥后，加入氨水反应24h；（d）加入硝酸锌、硝酸钴、尿素、氟化铵、无水乙醇和蒸馏水反应4h；（e）将混合物转移至管式炉，氮气氛围下烧结2h，即获得所述复合材料；该复合材料有较好的柔韧性，在弯曲成各种角度后电化学性能变化小，其比电容值最高可高达1802F/g，相比较单纯的石墨烯，碳纳米管，以及大部分石墨烯和碳纳米管的复合材料都有显著的提高。

主权项

一种氮掺杂石墨烯/ 氮掺杂碳纳米管/钴酸锌复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（a）向100ml浓度为0.5mg/ml的氧化石墨烯中加入1.5g高锰酸钾，搅拌反应2h，然后加入250ml质量分数为36.5%的盐酸搅拌反应3h，再加入20ml质量分数为30%的过氧化氢搅拌反应3h，获得多孔石墨烯；（b）将多孔石墨烯置于透析袋中，于蒸馏水中透析8‑12天，取出后超声分散1h；然后加入碳纳米管，所加入碳纳米管与多孔石墨烯的质量比为1:5‑15，继续超声2h后，抽滤成膜；（c）取抽滤获得的膜于常温下干燥48h，加入35ml浓度为25%的氨水 ，180℃反应24h，所得产物即为掺氮石墨烯/碳纳米管混合物膜；（d）将掺氮石墨烯、碳纳米管混合物膜置入含有硝酸锌0.1mmol、硝酸钴0.1mmol、尿素0.1mmol、氟化铵0.1mmol，无水乙醇30ml的45ml蒸馏水中，于120‑140℃反应4h；（e）步骤（d）反应后获得的混合物转移至管式炉，在氮气氛围下，300‑400℃烧结2h，即获得所述氮掺杂石墨烯/ 氮掺杂碳纳米管/钴酸锌复合材料。