[发明专利]一种超高比表面积硫氮共掺杂多孔石墨烯的制备方法及产品

摘要

本发明公开了一种超高比表面积硫氮共掺杂多孔石墨烯的制备方法及产品，该方法包括选用含角蛋白的生物质材料为原材料，以其同时作为固体碳、氮、硫原料，首先初步碳化，再通过碱性溶液减压吸附，再经过高温活化处理，然后酸洗真空干燥得到石墨烯。利用角蛋白特殊链状及环状结构，将生物质角蛋白直接转化为超高比表面积的硫氮共掺杂多孔石墨烯。石墨烯的氮含量可高达5.0at.％以上，硫含量达1.0at.％以上，比表面积高达1500m2/g以上，并且呈多孔泡沫状结构。本发明使用的原材料来源广泛，价格低廉，将其制备为石墨烯，不仅提升其应用价值，还有效解决了这些废物丢弃所带来的环境问题，具有制备简单高效、成本低等优点。

主权项

一种超高比表面积硫氮共掺杂多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)将含有角蛋白的生物质材料洗净晾干，置于管式炉惰性气氛中碳化获得所需样品，该生物质材料同时作为固体碳源、氮源和硫源，其中，碳化的具体工艺被设定为温度200～300℃，保温时间1～5h，升温速率1～2℃·min‑1；2)将步骤1)中制得的样品置于真空手套箱碱性溶液中进行减压吸附，然后进行烘干，获得所需样品；3)将步骤2)中烘干的样品至于惰性气氛的管式炉中，初步升温至200～350℃，并保温0.5～3h，然后再升温至600～900℃，保温0.5～2h，以进行活化处理，然后自然冷却；4)将步骤3)所得的样品磨碎后酸洗，抽滤，并加水洗至中性；5)将步骤4)所得的样品置于真空干燥箱中干燥，得到超高比表面积硫氮共掺杂的多孔石墨烯。