[發明專利]氮摻雜三維石墨烯負載碳包覆銅基底材料及制備方法

有效

• 申請號: 201510496743.7
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN105067586B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 趙乃勤;張翔;何春年;師春生;劉恩佐;李家俊
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;C03C17/22;C01B32/182
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

1.一種氮摻雜三維石墨烯負載碳包覆銅納米基底材料的制備方法；其特征在于包括以下過程：

①以三水合硝酸銅為銅源，按照C與Cu原子比為2～5:1與碳源葡萄糖，按照Na與Cu的原子比100～200:1與水溶性鹽模板氯化鈉混合，按照NaCl與水的質量比為1:3～10加入去離子水中溶解，磁力攪拌均勻；然后按照碳源中的碳與氮源中的氮原子比為10～100加入氮源尿素溶液，得到均一透明的前驅體溶液；

②將步驟①中的混合溶液置于冰箱中冷凍12～24h，得到固體狀混合樣品，之后置于冷凍干燥機中冷井溫度-43℃，真空度<10MPa條件下冷凍干燥24～48h，脫水得到凝膠狀固體，研磨過篩后得到混合粉末前驅體；

③將步驟②得到的復合粉末置于剛玉方舟中，在氣氛保護下，升溫至650～750℃，保溫1～3h，然后降溫冷卻，得到三維氯化鈉-氮摻雜石墨烯-碳包覆銅納米顆粒的自組裝體粉末；

④將步驟③得到的復合粉末使用去離子水抽濾洗去氯化鈉，80℃真空干燥箱干燥后得到氮摻雜三維石墨烯負載碳包覆銅復合粉末材料。

2.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的三水合硝酸銅為粉末狀。

3.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的尿素溶液濃度為2～5mg/mL。

4.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的冰箱中冷凍條件為-20℃。

5.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的氣氛為氫氣、氮氣、氬氣或氫氣+氮氣、氫氣+氬氣中的一種，氣體流速為100～200mL/min。

6.如權利要求1所述的方法，其特征是所述的步驟③升溫速率為5～10℃/min；降溫速度平均為100℃/min。

7.氮摻雜三維石墨烯負載碳包覆銅納米基底材料表面增強拉曼光譜測試基底組裝涂膜方法，其特征包括以下過程：

①漿料配制：取三維石墨烯負載碳包覆銅納米顆粒復合粉末樣品置于容器中，按照質量比1:80加入無水乙醇超聲分散；按照質量比1:100滴加松油醇，磁力攪拌混合均勻；然后按照質量比1:10～20加入質量分數10％的乙基纖維素無水乙醇溶液，超聲分散直至完全溶解；最后在60～80℃水浴條件下將無水乙醇蒸干得到混合漿料；

②刮制薄膜：在載玻片兩側貼一層不粘膠，然后將步驟①漿料均勻涂在載玻片上沒有貼不粘膠的部分，使用玻璃棒平行推拉，于載玻片上可以獲得均勻薄膜，在90～130℃加熱臺加熱5～15min使松油醇完全揮發；

③氫氣氣氛煅燒：在管式爐中還原性氣氛下，將步驟②得到的涂膜后載玻片于300～400℃煅燒1～2h，使得乙基纖維素完全揮發分解，同時局部被氧化的銅納米顆粒還原為銅。

8.如權利要求7所述的方法，其特征是玻片進行預處理，將載玻片按照丙酮→乙醇→1mol·L^-1HCl→蒸餾水順序進行超聲清洗，烘干備用。