[發明專利]硅氮共摻雜石墨烯材料及其制備方法以及其應用

在審

• 申請號: 201910630028.6
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN112206799A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李新昊;翟光耀;于秋瑩;呂利冰;陳接勝;野田克敏;后藤哲
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;上海交通大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 余文娟

1.一種硅氮共摻雜石墨烯材料，在石墨烯骨架中共摻雜有硅原子和氮原子。

2.如權利要求1所述的硅氮共摻雜石墨烯材料，其形貌具有明顯的褶皺狀片層結構。

3.如權利要求1或2所述的硅氮共摻雜石墨烯材料，其由小分子碳源、小分子氮源、小分子硅源通過一步煅燒方式直接合成而得。

4.如權利要求3所述的硅氮共摻雜石墨烯材料，其中，所述小分子碳源為葡萄糖，所述小分子氮源為雙氰胺，所述小分子硅源為硅酸鹽。

5.如權利要求1或2所述的硅氮共摻雜石墨烯材料，其中，在所述硅氮共摻雜石墨烯材料中，硅元素摩爾百分含量為0.43-2.08％，氮元素摩爾百分含量為6.62％-8.53％。

6.一種硅氮共摻雜石墨烯材料的制備方法，其中，將含硅源、碳源、氮源的材料以一定比例混合后加水溶解，并在70-90℃下蒸干得到混合均勻的粉末固體，并在氮氣馬弗爐中高溫煅燒，得到黑色硅氮共摻雜石墨烯材料。

7.根據權利要求6所述的硅氮共摻雜石墨烯材料的制備方法，其中，所述硅源選自水玻璃、硅溶膠的至少一種，所述碳源選自對苯二甲酸、葡萄糖的至少一種，所述氮源選自雙氰胺、尿素的至少一種。

8.根據權利要求7所述的硅氮共摻雜石墨烯材料的制備方法，所述硅源為水玻璃，所述碳源為葡萄糖，所述氮源為雙氰胺。

9.如權利要求6-8的任意一項所述的制備方法，其中，所述硅源中的硅量與所述碳源中的碳量的質量比為0.5％-15％，所述煅燒溫度800-1100℃。

10.如權利要求1-5的任意一項所述的硅氮共摻雜石墨烯材料或由權利要求6-9的任意一項所述的制備方法得到的硅氮共摻雜石墨烯材料作為催化劑或載體在電催化、光電催化等領域的應用。