[發(fā)明專(zhuān)利]一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011015162.4
• 申請(qǐng)日: 2020-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112093796A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李修兵;張濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇江南烯元石墨烯科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B32/192
• 分類(lèi)號(hào): C01B32/192
• 代理公司: 常州市夏成專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 32233
• 代理人: 萬(wàn)花

1.一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟：

（1）提供氧化石墨分散液；

（2）提供含硫氮元素的物質(zhì)分散液；

（3）將氧化石墨分散液和含硫氮元素的物質(zhì)分散液混合，得到混合溶液，混合溶液經(jīng)過(guò)攪拌或者超聲處理，通過(guò)冷凍干燥或者加熱烘干、制粉后得到氧化石墨和含硫氮元素的物質(zhì)的復(fù)合物；

（4）復(fù)合物粉體經(jīng)過(guò)熱膨脹處理后獲得硫氮摻雜石墨烯材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（1）中的氧化石墨分散液包括溶劑及分散于該溶劑的氧化石墨，溶劑包括水、乙醇、甲醇、NMP、DMF、四氫呋喃和異丙醇中的一種或者兩種以上的混合溶液，氧化石墨分散液濃度為0.1～15mg/ml。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（2）中的含硫氮元素的物質(zhì)包括單質(zhì)硫、硫脲、氨水、尿素、水合肼、三聚氰胺、二甲亞砜、三氧化硫、硫酰胺、硫氰酸銨、苯硫醚、乙基苯基硫、乙硫氨酸、乙烯硫脲、硫代硫酸銨、苯硫酚、二苯二硫醚、氨基二苯硫醚、氨基二苯二硫醚中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（2）中的含硫氮元素的物質(zhì)分散液的溶劑包括水、乙醇、甲醇、苯、甲苯、二甲苯、苯甲醚、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、二硫化碳和N-甲基吡咯烷酮中的一種或者兩種以上混合溶液，硫氮元素的物質(zhì)分散液濃度為0.1～10mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（3）中的混合溶液經(jīng)過(guò)攪拌或者超聲處理得到氧化石墨和含硫氮物質(zhì)的復(fù)合物，攪拌時(shí)間為10分鐘～24小時(shí)，超聲時(shí)間為1分鐘～8小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（3）中的氧化石墨和含硫氮物質(zhì)的復(fù)合物經(jīng)過(guò)加熱烘干、制粉后得到復(fù)合物粉末或者經(jīng)過(guò)冷凍干燥得到復(fù)合物粉末。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（3）所述氧化石墨和含硫氮物質(zhì)的復(fù)合物經(jīng)過(guò)加熱烘干得到復(fù)合物塊體，加熱溫度為50～90 oC，復(fù)合物塊體制粉過(guò)程采用粉碎機(jī)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（3）中的氧化石墨和含硫氮物質(zhì)的復(fù)合物中氧化石墨和含硫氮物質(zhì)質(zhì)量比為1:1～100:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫氮摻雜石墨烯材料的制備方法，其特征是，所述步驟（4）中的復(fù)合物粉體經(jīng)過(guò)熱膨脹處理后獲得硫氮摻雜石墨烯材料，熱膨脹溫度范圍為250～1050 oC，硫氮摻雜石墨烯材料中硫氮元素的含量為0.01～55％，硫氮摻雜石墨烯材料石墨烯薄片層數(shù)分布為1～5層。