[发明专利]一种具有含氮掺杂石墨烯制备方法及应用

摘要

本发明属于材料制备领域，提出了一种具有具有含氮掺杂石墨烯制备方法及应用。本发明首先要制备出氧化石墨烯，准备好药品进行相关反应，浓酸氧化时温度60℃反应6h以上后将溶液温度升至90度，加热半小时。接下来将溶液温度降至10度以下，可以加入适量冰块，冷却至0度左右。加入适量双氧水，制得氧化石墨烯。超声处理后，加适量氨水1:1进行稀释到中性，置于反应釜进行水浴加热最后离心干燥。最终获得具有层数较低的掺杂石墨烯材料。本发明整个制备工艺流程简单、材料成本低、易于操作、制得的含氮石墨烯比表面积大、薄膜相对较好、表面更加均匀及导电性好，用于锂离子电池后，电池容量有很大提高，循环性能更加优良。

主权项

1.一种具有含氮掺杂石墨烯制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)氧化石墨烯制备：200mL浓硫酸加入2g石墨粉，20min后与20mL硝酸混合，再缓慢地加入12g高锰酸钾；温度为45度，搅拌40min～60min；接着把温度升至60度，搅拌6h以上后，将溶液温度升至90度，加热半小时；接下来将溶液温度降至10度以下，加入冰块，冷却至0度左右；加入双氧水，溶液立马冒出大量气泡，并变成金黄色，此时溶液为氧化石墨烯；所用的双氧水浓度为30％，高锰酸钾含量为大于99.5％；(2)含氮掺杂石墨烯的合成：将上步得到的溶液进行超声波处理，然后向溶液中加入氨水进行稀释，使溶液的PH＝7，进行水浴加热12h，最后将溶液以1100rpm离心时间设置为5min，重复离心7～8次，离心好后干燥，得到含氮掺杂石墨烯产品；水浴加热在高温反应釜中进行温度为190℃。