一种氮掺杂的石墨烯碳复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种氮掺杂的石墨烯碳复合材料及其制备方法。该复合材料包括氮掺杂石墨烯以及包覆于氮掺杂石墨烯周围的氮掺杂碳材料；该制备方法包括：将碳水化合物溶于氧化石墨烯分散液内，并使所述碳水化合物均匀包覆氧化石墨烯，形成氧化石墨烯/碳水化合物复合物；在所述氧化石墨烯/碳水化合物复合物表面包裹聚合物，形成氧化石墨烯/碳水化合物/聚合物复合物，以及，将所述氧化石墨烯/碳水化合物/聚合物复合物于700℃以上的高温环境中氮化，形成所述氮掺杂的石墨烯碳复合材料。本发明的复合材料比表面积大，团聚少，分散性良好，电导率良好，且其制备工艺简单易行，无需冷冻干燥操作，能耗低，产量高，适于规模化工业生产。

主权项

一种氮掺杂的石墨烯碳复合材料的制备方法，其特征在于包括：将能够在700℃‑900℃温度下碳化的碳水化合物溶于氧化石墨烯的水溶液内，并使所述碳水化合物均匀包覆氧化石墨烯，形成氧化石墨烯/碳水化合物复合物；在所述氧化石墨烯/碳水化合物复合物表面包裹能够在700‑900℃的温度下碳化的聚合物，形成氧化石墨烯/碳水化合物/聚合物复合物，以及，将所述氧化石墨烯/碳水化合物/聚合物复合物于700‑900℃的高温环境中氮化，形成氮掺杂的石墨烯碳复合材料，所述氮掺杂的石墨烯碳复合材料包括氮掺杂石墨烯以及包覆于氮掺杂石墨烯周围的氮掺杂碳材料，且所述氮掺杂碳材料的厚度为2‑10 nm，所述复合材料的直径为2‑20 µm，厚度为5‑20 nm，电导率为100‑200 S/cm^{，比表面积为200‑300 m2/g。}