[發明專利]硼氮共摻雜的多孔石墨烯及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811344519.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109534321B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 李瑛;蘇陳良;范滇元;詹嘉
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;H01M4/90
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 潘霞

1.一種硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

在含氮氣體的氣氛中將有機碳源、有機硼源和模板劑在500℃～700℃下退火處理，得到反應物，所述模板劑選自含鋅化合物、含鎂化合物、碳酸鈣、氯化鉀及氯化鈉中的至少一種，所述有機碳源與所述有機硼源的質量比為8:1～30:1，所述有機碳源與所述有機硼源的質量之和與所述模板劑的質量的比為100:20～100:40；

去除所述反應物中的金屬元素，得到硼氮共摻雜的多孔石墨烯；

所述多孔石墨烯對氧還原反應和氧析出反應具有催化效果；

所述在含氮氣體的氣氛中將有機碳源、有機硼源和模板劑在500℃～700℃下退火處理的步驟包括：將所述有機碳源、所述有機硼源和所述模板劑在溶劑中混合均勻，得到混合物；將所述混合物干燥，然后在所述含氮氣體的氣氛中將所述混合物在500℃～700℃下退火處理；

所述含鋅化合物選自堿式碳酸鋅及碳酸鋅中的至少一種；所述含鎂化合物選自碳酸鎂及氫氧化鎂中的至少一種；所述有機碳源選自乙基纖維素、葡萄糖、植酸、油酸鈉、聚丙烯酸甲酯、聚苯胺及環氧樹脂中的至少一種；所述有機硼源選自4,1-萘基苯硼酸、硼酸鈉及1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，所述溶劑為水或醇，所述醇選自乙醇、乙二醇及異丙醇中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，所述將所述有機碳源、所述有機硼源和所述模板劑在溶劑中混合均勻的方法為研磨或球磨。

4.根據權利要求1所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，所述去除所述反應物中的金屬元素的步驟包括：將所述反應物用60℃～100℃的水清洗所述反應物以去除所述反應物中的所述金屬元素，然后干燥處理。

5.根據權利要求1所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，所述去除所述反應物中的金屬元素的步驟包括：將所述反應物在60℃～100℃下酸洗以去除所述反應物中的所述金屬元素，然后水洗，再干燥處理。

6.根據權利要求1所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，所述退火處理的時間為0.5小時～3小時。

7.根據權利要求1～6任一項所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，所述含氮氣體為氨氣或氮氣。

8.根據權利要求7所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，所述含氮氣體為氨氣。

9.權利要求1～8任一項所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯的制備方法制備得到的硼氮共摻雜的多孔石墨烯。

10.權利要求9所述的硼氮共摻雜的多孔石墨烯在電催化氧還原反應或制備電池中的應用。