[发明专利]一种激光辐照合成多活性位氮掺杂石墨烯的制备方法

摘要

本发明公开了一种激光辐照合成多活性位氮掺杂石墨烯的制备方法，利用纳秒激光辐照溶液得到暴露更多边缘活性位的氧化石墨烯原料，可以通过激光能量和辐照时间调控原料以暴露的边缘活性位，在后期水热合成氮掺杂石墨烯时可以得到更多可控的吡啶氮结构，来提升氮掺杂石墨烯的催化活性。本发明率先提出了一种可控提升氮掺杂石墨烯中吡啶氮含量的方法，在温和环境下的水相中实现了高活性氮掺杂石墨烯的合成的方法。此外，本发明所采用的合成方法工艺简单、操作方便、易于控制，且未使用有毒反应原料，是一种环境友好的绿色合成工艺。

主权项

1.一种激光辐照合成多活性位氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯作为原料，将氧化石墨烯和乙醇溶液以1mg:1ml～1mg：10ml比例混合，超声破碎均匀；(2)将步骤(1)所得的样品10～50ml放入锥形瓶中，用纳秒平行脉冲激光辐照10～50min溶液；所述步骤(2)纳秒脉冲激光作用辐照时，激光的能量为270mJ，波长为1064nm，激光重复频率为10Hz；(3)将步骤(2)所得的样品进行高速离心，转速12000～20000转/分钟，得到沉淀并冻干；(4)将步骤(3)所得的样品和碳酸氢铵以质量比例1:1～1:50混合溶于水中，将混合溶液倒入反应釜中，在90～200℃温度下反应5～20小时；(5)将步骤(4)所得的样品离心、洗涤三次，冻干；整个制备过程都在暴露的环境中进行，无需通入保护气。