[发明专利]一种N、S共掺杂石墨烯负载CuO催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及催化剂的合成技术领域，具体提供了一种N、S共掺杂石墨烯负载CuO复合材料催化剂的制备方法，该复合材料可用于非酶葡萄糖传感器，属于一种高活性催化剂以促进电催化葡萄糖氧化。利用改进Hummers法来获取氧化石墨(GO)，然后加入硫脲继续超声处理，最后将混合物转移到高压釜中反应得到NSG。将NSG悬浮液在N，N‑二甲基甲酰胺中分散，加热后加入Cu(Ac)₂溶液，反应获得产物CuO/NSG。通过两步溶剂热法制备CuO/NSG，发挥高效、可控和易操作的工艺特点，CuO/NSG具有大的表面积和丰富的孔洞，这不仅增加了活性位点的暴露，而且促进反应物在电催化过程中的扩散，都有助于增强EGO活性。NSG作为CuO载体可以提供改善的导电性能，其加速电荷转移以用于有效的电催化。所制备的CuO/NSG，作为催化剂应用于非酶葡萄糖传感器中电催化葡萄糖氧化。

主权项

1.一种N、S共掺杂石墨烯负载CuO催化剂的制备方法，具体工艺步骤为：步骤一、利用改进Hummers法来获取氧化石墨(GO)，将石墨粉末和硝酸钠按1.5‑3.5∶1(质量比)混合后，加入浓硫酸、高锰酸钾进行氧化，经过低温、中温、高温三个阶段(35‑98℃)反应后加入过氧化氢氧化，然后经过离心、沉淀、洗涤、烘干，得到GO。步骤二、将得到的GO在水中溶解后进行超声处理，然后加入硫脲继续超声处理，最后将混合物转移到高压釜中反应，反应温度160‑200℃，反应后冷却至室温，再经过离心、洗涤、真空干燥得到NSG。步骤三、将NSG悬浮液分散于N，N‑二甲基甲酰胺中，调节NSG浓度为0.002‑0.007mol/L，N，N‑二甲基甲酰胺的浓度为0.001‑0.002mol/L，加热后加入Cu(Ac)₂溶液，调节Cu(Ac)₂的浓度为0.011‑0.019mol/L，反应过后离心沉淀，将沉淀物分散在去离子水中并转移到高压釜中保持一段时间(10‑14h)，反应温度160‑200℃，冷却后通过离心收集产物CuO/NSG，并经过多次洗涤，然后在真空中干燥。上述方法，其特征在于，N、S作为杂原子共掺杂石墨烯且载体材料为CuO；掺杂物选择N、S、P、B、Cl.、F、氨基酸中的一种或多种，载体材料选择CuO、NiO、Co₃O₄中的一种或多种。