一种一步原位制备氮含量和种类可调的掺杂石墨烯的方法

摘要

一种一步原位制备氮含量和种类可调的掺杂石墨烯的方法，它涉及一种制备氮含量和种类可调控的掺杂石墨烯的方法。本发明的目的是要解决目前氮掺杂石墨烯制备工艺复杂，制备成本较高，难以工业化以及制备的氮掺杂石墨烯中氮元素含量和种类可控的问题，本发明方法为：将氮化碳放入一端密封的石英管中，在石英管开口端放置圆柱形石英堵头，将石英管转移至管式炉中，在惰性气氛保护下进行升温，保温，继续升温，并保温来调控氮掺杂石墨烯种氮元素含量和种类，即完成。本发明方法简单，环境友好，氮掺杂石墨烯种氮元素的含量和种类可控，可用于替代商业Pt/C作为氧还原催化剂，本发明应用于电池、光催化、催化氧化、气体传感器和药物输运领域。

主权项

一种一步原位制备氮含量和种类可调的掺杂石墨烯的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将1～500g氮化碳置于一端密封的石英管中，其中所述的石英管的内径φ＝5～100mm，长＝20cm，开口端放置圆柱形石英堵头，石英堵头的外径φ＝4～99mm，长＝5cm，石英管内径和石英堵头外径相差为1mm；二、将装有氮化碳的石英管置于管式炉中，然后将管式炉内真空度抽至8×10^‑4～9×10^‑4Pa，然后向管式炉中通入流量为50～90sccm保护气体；三、将步骤二处理后的管式炉以1～5℃/min的速率加热至740～750℃，然后保温5～120min，得到氮掺杂石墨烯；四、将步骤三处理后的管式炉以5～20℃/min的速率加热至800～1000℃，然后保温30～120min，得到氮含量和种类可调的掺杂石墨烯，即完成。