用限域微反应器制备过渡金属和氮共掺杂的二维石墨烯

摘要

发明了用限域微反应器制备过渡金属和氮共掺杂的二维石墨烯的方法，用阳离子表面活性剂改性的蒙脱土的疏水性层状材料为模板，用可溶性的全芳香性的聚苯并咪唑（PBI）为碳源和氮源，用真空辅助的方法，把PBI与过渡金属的配合物溶液填充到层状模板剂夹层内，且规则地排列。用阳离子表面活性剂的长链烷基来调控层状材料的疏水性强弱和层间距，通过调控层间距在垂直方向限制PBIPBI与过渡金属的配合物的加入量和在层内的排列方式，700~1100℃热解，制备过渡金属和氮共掺杂的二维石墨烯。制备的产品用于燃料电池或金属空气电池阴极的氧还原催化剂，电解水阳极的氧析出催化剂，超级电容器电极材料等领域。

主权项

用限域微反应器制备过渡金属和氮共掺杂的二维石墨烯的方法，其特征在于：用阳离子表面活性剂修饰的蒙脱土的疏水层状材料为模板，用可溶性的全芳香性的聚苯并咪唑（PBI）与过渡金属离子形成配合物为原料，用真空辅助的方法，把PBI与过渡金属的配合物溶液填充到层状模板剂夹层内，通过调控疏水性和真空辅助使其分子规则排列；用阳离子表面活性剂的长链烷基来调控层状材料的疏水性强弱和层间距，通过调控层间距在垂直方向限制配合物的加入量和配合物在层内的排列方式；惰性气体保护下，热解，制备过渡金属和氮共掺杂的二维石墨烯。