[發(fā)明專利]一種制備氮摻雜三維石墨烯的簡便方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611235509.X
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106582817B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李忠芳;王素文;張廷尉;岳攀峰
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C25B11/06;C25B1/04;H01G11/44;H01G11/86;H01M4/88;H01M4/96
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1.一種制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其特征在于：用可溶解的聚2,5-苯并咪唑（ABPBI）溶液與模板劑納米SiO₂混合均勻，蒸干，在氬氣保護(hù)下，熱解、去除模板劑制備三維氮摻雜石墨烯；ABPBI是可溶性的，其高分子鏈?zhǔn)怯煞枷阈缘膭傂员讲⑦溥蚪M成，且分子中含有富含氮元素的咪唑環(huán)和端氨基，氬氣保護(hù)下熱解，易形成氮摻雜石墨烯結(jié)構(gòu)，分子中的羧基熱解時脫酸起到造孔作用； ABPBI溶液與不同粒徑SiO₂模板劑采用不同質(zhì)量比混合、攪拌、蒸出溶劑、真空干燥、研磨，在高溫爐內(nèi)，氬氣保護(hù)下熱解2h，待冷卻后，取出，用稀氫氟酸洗滌以去除模板劑制備得到三維氮摻雜石墨烯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其特征在于：ABPBI聚合物粘均分子量在1～3萬之間，能溶解在二甲基乙酰胺（DMAc），二甲基甲酰胺（DMF），二甲基亞砜（DMSO），N-甲基吡咯烷酮，二甲苯中的任意一種有機(jī)溶劑中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其特征在于：模板劑納米SiO₂粒徑在5～50nm，是凝膠或者是納米顆粒；凝膠的溶劑是水、丙酮或混合溶劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其特征在于：ABPBI與納米SiO₂模板劑的質(zhì)量比為3:1～1:3；混合方式為：ABPBI溶液與SiO₂凝膠溶液或納米SiO₂顆粒混合，攪拌混合均勻后，攪拌下加熱蒸出溶劑至近干，真空干燥，研細(xì)，熱解后，用氫氟酸酸洗滌以去除模板劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備三維氮摻雜石墨烯的方法，其熱解溫度為700~1000℃。