[发明专利]一种氮掺杂石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述制备方法按照如下步骤：

步骤1，将氧化石墨烯加入至无水乙醇中，搅拌均匀后超声反应20-30min，自然冷却得到氧化石墨烯醇液；

步骤2，将氧化石墨烯醇液中加入碱液，搅拌均匀后密封微波反应30-60min，冷却后过滤，洗涤至中性，烘干得到碱化石墨烯；

步骤3，将三聚氰胺加入甲醇中，加热搅拌至完全溶解，得到三聚氰胺甲醇液；

步骤4，将碱化石墨烯缓慢加入至三聚氰胺甲醇液中，搅拌直至将碱化石墨烯完全分散，得到混合反应液；

步骤5，将混合反应液加入至反应釜中，微波加热反应2-5h，然后快速降温泄压得到三聚氰胺-石墨烯沉淀；

步骤6，将三聚氰胺-石墨烯沉淀放入氮气真空反应釜中密封加热反应10-12h，冷却后得到氮掺杂石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤1中氧化石墨烯在无水乙醇中的浓度为8-12g/L，所述搅拌速度为1000-3000r/min，所述超声反应采用水浴超声反应，所述超声反应的温度为50-60℃，超声频率为5.5-8.8kHz。

3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的碱液采用氢氧化钠溶液，所述碱液的浓度为0.1-0.3mol/L，所述碱液的加入量是氧化石墨烯质量的0.1-0.5％。

4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的密封微波反应的温度为70-90℃，微波反应的功率为200-500W，所述洗涤采用乙醇水溶液洗涤，所述烘干温度为60-80℃。

5.根据权利要求4所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述乙醇水溶液中乙醇的质量占比为40-80％。

6.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的三聚氰胺在甲醇中的浓度为6-8g/L，所述加热搅拌的温度为40-50℃，搅拌速度为2000-4000r/min。

7.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的三聚氰胺质量是氧化石墨烯质量的5-9％，所述碱化石墨烯的加入速度为1-2g/min，所述搅拌速度为1000-3000r/min。

8.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的微波加热反应的温度为100-120℃，压力为5-10MPa，微波功率为200-600W。

9.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤5中快速泄压的速度为0.5-0.8MPa/min，所述降温速度为5-10℃/min。

10.根据权利要求1所述的一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：所述步骤6中的密封加热反应的温度为700-900℃，压力为0.1-0.2MPa。