[发明专利]一种石墨烯复合氮、氧共掺杂生物质碳材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨烯复合氮、氧共掺杂生物质碳材料的制备方法，首先将生物质材料在预冷的碱液中溶解，再加入到氧化石墨烯溶液中，经“液‑液”充分混合后冷冻干燥，再经高温处理，使生物质材料裂解生成氮、氧共掺杂的碳，同时氧化石墨烯被还原生成石墨烯，得到石墨烯复合氮、氧共掺杂生物质碳材料。本发明采用的“液‑液”混合方式可促进生物质与氧化石墨烯均匀分散和充分接触，在高温处理时能有效抑制生物质碳化时的团聚现象和石墨烯片层的层叠现象，使所得复合材料中石墨烯与碳分布更均匀，同时实现原位氮、氧共掺杂，且涉及的制备方法简单，成本低廉，绿色环保，适合推广应用。

主权项

1.一种石墨烯复合氮、氧共掺杂生物质碳材料的制备方法，采用溶液共混法和煅烧法制得石墨烯与生物质基碳材料的复合材料，具体包括如下步骤：1)将生物质材料分散在预冷的氢氧化钠/尿素/水溶液中，依次进行搅拌、离心脱泡，得透明溶液I；2)将透明溶液I分散在氧化石墨烯溶液中，然后加入有机胺，常温下进行磁力搅拌，然后进行离心分离，得到沉淀物；3)将步骤2)所得沉淀物进行水洗、冷冻干燥，得固体块状物；4)将步骤3)所得固体块状物在惰性气氛中进行煅烧，然后自然冷却，即得石墨烯复合氮、氧共掺杂生物质碳材料。