[发明专利]一种氮掺杂三维石墨烯催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种氮掺杂三维石墨烯催化剂及其制备方法，属于新能源纳米材料领域及催化技术领域。其特征在于：采用氧化石墨烯、含氮物、甲醛通过水热反应制备具有甲醛树脂生成的三维石墨烯材料，然后通过保护气氛下的高温热处理制备氮掺杂三维石墨烯。通过调节反应前的投料比和热处理温度制备了不同含氮量的氮掺杂三维石墨烯，所制备的氮掺杂三维石墨烯具有较高催化活性和稳定性，可应用于超级电容器的电极材料和燃料电池的阴极催化剂材料。

主权项

1.一种氮掺杂三维石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于：首先采用氧化石墨烯、含氮物、甲醛通过水热反应制备具有甲醛树脂生成的三维石墨烯材料，然后通过保护气氛下的高温热处理制备得到氮掺杂三维石墨烯催化剂N‑3DrGO，制备方法包括如下制备步骤：1)将GO加入去离子水中配成GO分散液；2)将含氮物和甲醛溶液加入到上述GO分散液中，搅拌并超声均匀得到混合溶液；3)将上述混合溶液转移到高压反应釜中反应，得到具有甲醛树脂生成的三维石墨烯混合溶液；4)将上述三维石墨烯混合溶液水洗、真空干燥；5)将真空干燥得到的样品在保护气氛下，热处理得到N‑3DrGO；步骤1)中，GO分散液的浓度为5‑15mg/mL；步骤2)中，GO和含氮物质量比的范围为1:0.5～1:4.5；所述含氮物为吡咯、吡唑、咪唑、吡啶、嘧啶、嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶、三聚氰胺、苯胺、甲胺、乙二胺、二异丙胺、N,N‑二甲基苯胺和尿素中的一种。