[发明专利]一种超高氮掺杂的石墨烯的制备方法

摘要

本发明公开了一种超高氮掺杂的石墨烯的制备方法。通过对吸附氨气的氧化石墨烯进行光照的方法来获得超高掺氮的石墨烯。未经过还原的氧化石墨烯在NH3（流量为10torr～30torr）氛围下，通过使用200nm～760nm的波长范围的光照，可以对氧化石墨烯进行掺杂得到掺氮的石墨烯。氮碳原子比最大能达到20%。光照时间在5～60分钟范围内，相应的氮碳原子比在6%～20%之间。本发明所述的高氮掺杂石墨烯可以通过光照时间和光照强度来调控掺氮的含量，以达到调控石墨烯带隙的效果。

主权项

一种掺氮的石墨烯的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将层数在1～20层的氧化石墨烯加入浓度为0.0001mol/l‑0.01mol/l的稀硝酸溶液进行清洗，然后5000rpm‑30000rpm离心获得沉淀；（2）重复步骤（1）2‑3次后再加入去离子水，5000rpm‑30000rpm离心得到沉淀；重复加入去离子水再离心的过程10遍，得到的氧化石墨烯氧碳原子比为1:4‑1:2之间；将得到的氧化石墨烯在50‑200℃的温度大气环境氛围下烘干后，放入两端留孔的透明容器中；（3）将透明容器两端接上橡皮管确保封闭状态，不渗透空气；将纯度99%的氨气接入透明容器的一侧，另一侧通入水中用来吸收尾气；用30torr‑100torr将透明容器中的空气清洗10‑20分钟后，将通入氨气的流量控制在5‑30torr；（4）在透明容器上方放上光源，光源的频谱范围在200nm至760nm之间，光源可以为单色光、白光或混合光；光源对样品要能实现全覆盖；经过5‑60分钟的光照时间，即获得高掺氮的石墨烯。