[发明专利]一种纳米碳点修饰三维石墨烯材料的方法

摘要

本发明公开了一种纳米碳点修饰三维石墨烯材料的方法，通过大环化合物功能化氧化石墨烯，再加入碳酸盐溶液形成含碳酸盐的大环化合物和氧化石墨烯超分子溶胶体系，对其进行冷冻干燥和几步升温热处理，碳酸盐作为造孔剂防止石墨烯的团聚，形成三维立体结构。超分子体系的形成防止氧化石墨烯在还原过程中的团聚，在煅烧过程中，大环化合物分解可在还原的氧化石墨烯纳米片上原位锚钉上有序的碳纳米点，产物中石墨烯片层被纳米碳点隔开，石墨烯层间距增加；用本发明方法制得的纳米碳点修饰三维石墨烯材料比表面大，三维结构有利于电解液离子在石墨烯层间的脱嵌，用于超级电容器电极材料因而可得到较高比电容。

主权项

1.一种纳米碳点修饰三维石墨烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下实验步骤：S1. 将大环化合物溶于氧化石墨烯溶胶中，再加入碳酸盐混匀超声后获得含碳酸盐的超分子溶胶体系；S2. 对含碳酸盐的超分子溶胶体系进行冷冻干燥一段时间，并进行煅烧，煅烧采用的升温程序为：先以5～10 ℃ min‑1的升温速率加热到90℃，再以0.01～1℃ min‑1的升温速率加热到130℃；然后用5～10℃ min‑1的升温速率加热到250℃，再以0.01～1℃ min‑1的升温速率加热到400℃；最后以3～10 ℃ min‑1的升温速率加热到600～900 ℃恒温1～6 h；煅烧后的产物冷却至室温，洗涤干燥后即得纳米碳点修饰三维石墨烯材料；S1所述氧化石墨烯溶胶的质量浓度为0.2～20 g L‑1，所述大环化合物在氧化石墨烯溶胶中的质量浓度为0.1～10 g L‑1，所述碳酸盐的加入体积为0.1～20 mL，浓度为0.2～6 mol L‑1。