[发明专利]一种氮掺杂石墨烯的制备方法及其用途

摘要

本发明涉及一种氮掺杂石墨烯的制备方法及其用途，具体步骤包括：先将氧化石墨烯制备成一定浓度的溶液，再通过水合肼还原后，向溶液中加入一定量的氰胺，旋蒸干燥后高温焙烧，最后洗净、烘干而成。该氮掺杂石墨烯在中性磷酸盐缓冲溶液中可以实现氧还原的4电子过程，因此能够作为阴极材料应用在微生物燃料电池中。本发明制备的氮掺杂石墨烯具有催化活性高、稳定性较好，且制备工艺简单、成本较低等优点。

主权项

一种氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将氧化石墨烯固体经超声分散于水中，形成均匀分散的、浓度为0.1～2.0g/L的氧化石墨烯溶液；2）将质量分数为25%～28%的氨水溶液放入步骤1）中的氧化石墨烯溶液中，并将所述氧化石墨烯溶液的pH值调节至碱性，然后再加入浓度为1mol/L的水合肼溶液，充分搅拌，得到混合液，然后再将所述混合液升温至95℃，并反应1小时，得到还原态氧化石墨烯溶液，再将所述还原态氧化石墨烯溶液直接冷却至室温；其中，所述水合肼溶液与氧化石墨烯溶液的体积比为1:20～1:150；3）向步骤2）中制得的还原态氧化石墨烯溶液中加入质量分数为50%的氰胺水溶液，经超声充分分散后，再通过旋转蒸发将水分去除，并在烘箱中进行干燥，得到氰胺‑还原态氧化石墨烯复合物；其中，所述氰胺水溶液与所述氧化石墨烯溶液的体积比为1:25～1:100；4）将步骤3）中制得的所述氰胺‑还原态氧化石墨烯复合物放入管式电炉中，并通入氩气作为保护气，进行焙烧，然后再依次经过水洗涤、质量分数为50%的乙醇溶液洗涤，最后烘干，即得到所述氮掺杂石墨烯。