[发明专利]一种N和S双掺杂石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法有效
| 申请号： | 201810841339.2 | 申请日： | 2018-07-27 |
| 公开（公告）号： | CN108831757B | 公开（公告）日： | 2019-09-13 |
| 发明（设计）人： | 郑玉婴;周珺 | 申请（专利权）人： | 福州大学 |
| 主分类号： | H01G11/24 | 分类号： | H01G11/24;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/38;H01G11/86;C01B32/184;C01B32/168 |
| 代理公司： | 福州元创专利商标代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡学俊;甘垚 |
| 地址： | 350108 福建省福*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种N和S双掺杂石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法，属于电极材料制备技术领域。首先将羧酸化碳纳米管和氧化石墨烯混合后，加入去离子水，超声均匀后得到混合液；往混合液中加入吡咯和噻吩，进行一次水热反应，得到水凝胶；将得到的水凝胶放入2M的KNO3溶液中，进行二次水热反应，冷却至室温后，再经过滤、洗涤和冷冻干燥；将冷冻干燥后所得产物在氩气气氛中热裂解，制得所述N和S双掺杂石墨烯/碳纳米管气凝胶。本发明在石墨烯气凝胶中N和S，其中N和S的双掺杂可以进一步增强碳材料的反应性和导电性，相比于单一的N或S掺杂材料，通过引入更多的活性位点，从而提高其电化学性能，有望应用于超级电容器的电极材料中。 | ||
| 搜索关键词： | 碳纳米管 双掺杂 气凝胶 石墨烯 混合液 热反应 水凝胶 制备 电极材料制备 石墨烯气凝胶 导电性 超级电容器 电化学性能 氧化石墨烯 掺杂材料 电极材料 活性位点 去离子水 氩气气氛 二次水 反应性 热裂解 碳材料 一次水 羧酸化 超声 放入 吡咯 洗涤 冷却 引入 应用 | ||
【主权项】：
1.一种N和S双掺杂石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（1）羧酸化碳纳米管的制备；（2）氧化石墨烯的制备；（3）将步骤（1）制得的羧酸化碳纳米管和步骤（2）制得的氧化石墨烯混合后，加入去离子水，超声均匀后得到浓度为2mg/mL的混合液；（4）往步骤（3）得到的混合液中加入吡咯和噻吩，进行一次水热反应，反应温度为160~180℃，反应时间为4~6h，得到水凝胶；（5）将步骤（4）得到的水凝胶放入2M的KNO3溶液中，进行二次水热反应，反应温度为120~140℃，反应时间为2~3h，冷却至室温后，再经过滤、洗涤和冷冻干燥；（6）将步骤（5）冷冻干燥后所得产物在氩气气氛中于1050~1100℃下热裂解2h，制得所述N和S双掺杂石墨烯/碳纳米管气凝胶；步骤（1）所述的羧酸化碳纳米管的制备方法为：将1 g 多壁碳纳米管加入到80 mL浓HNO3中，随后在120℃油浴锅中冷凝回流12 h，将所得黑色混合物反复洗涤抽滤至pH=7取滤渣；步骤（3）所述的羧酸化碳纳米管和氧化石墨烯的质量比为1:1；步骤（4）中所述的吡咯和噻吩的质量比为1:1，其中吡咯的加入量为氧化石墨烯的1wt%。
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