[發明專利]硼摻雜石墨烯及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201210412188.1
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103771398A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 周明杰;鐘輝;王要兵;袁新生
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;劉耿

1.一種硼摻雜石墨烯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(a)?制備氧化石墨烯：將氧化石墨分散在去離子水中，超聲后過濾，烘干過濾物后得到氧化石墨烯；

(b)?制備硼摻雜石墨烯：將步驟(a)中所制備的氧化石墨烯與硼酸按質量比1~5:2~10混合均勻，置于惰性氣體氛圍下，將混合物周圍的溫度升至900～1300°C升溫還原再降至室溫即得到硼摻雜石墨烯。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括所述硼摻雜石墨烯的純化步驟(c)：將步驟(b)中所制備的硼摻雜石墨烯置于100ml?3mol/L的氫氧化鈉溶液中，攪拌2小時后過濾得固體產物，再用去離子水洗滌過濾后的固體產物，直至PH值呈中性，再將固體產物置于60°C的真空烘箱中干燥12小時。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述氧化石墨分散在去離子水中得到的溶度為0.5～2mg/ml；所述超聲的時間為1～2小時；所述烘干是在溫度40°C的真空烘箱中進行，烘干時間為12小時。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，所述氧化石墨烯與硼酸用無水乙醇作為溶劑混合均勻后攪拌直至無水乙醇揮發完全；所述惰性氣體的流速為200～400ml/分鐘，升溫速率為5°C/分鐘；所述氧化石墨烯升溫到900～1100°C后需保持2~4小時。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，所述氧化石墨采用如下方法制得：將純度99.5%的石墨加入到質量分數為98%的濃硫酸和質量分數為65%的濃硝酸組成的混合溶液中，攪拌后向所述混合溶液中加入高錳酸鉀并加熱氧化，再加入質量分數30%的過氧化氫溶液攪拌以除去高錳酸鉀，然后對所述混合溶液進行抽濾得抽濾物，再依次用稀鹽酸和去離子水對所述抽濾物洗滌干燥后即得到所述氧化石墨。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述石墨、所述濃硫酸、所述濃硝酸、所述高錳酸鉀及所述過氧化氫的質量體積比為1-5g：90-200ml：20-100ml：6-20g：9-30ml。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述干燥在60°C下的真空烘箱中進行，所述干燥的時間為12小時。

8.一種權利要求1至7任一所述的制備方法制得的硼摻雜石墨烯。

9.權利要求8所述的硼摻雜石墨烯在電化學電容器或鋰離子電池中作為電極材料的應用。