專利名稱：一種摻氮石墨烯的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于碳材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種摻氮石墨烯的合成方法。
背景技術(shù)：
石墨烯是2004年英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈· K ·海姆(Andre K. Geim)等發(fā)現(xiàn)的一種二維碳原子晶體，為單層或多層的極薄的碳材料。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和光電性質(zhì)使其成為碳材料、納米技術(shù)、凝聚態(tài)物理和功能材料等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，吸引了諸多科技工作者。單層石墨烯具有大的比表面積，優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和低的熱膨脹系數(shù)，可用于效應(yīng)晶體管、電極材料、復(fù)合材料、液晶顯不材料、傳感器等。目如制備石墨稀的方法主要有石墨剝裂、化學(xué)氧化還原法、超聲剝離法等。然而，目前通過氧化還原的方法大規(guī)模制備石墨烯 的過程中，還原過后的石墨烯還含有較少量的-0H、-C-0-C-和-COOH等含氧官能團(tuán)，這些官能團(tuán)會(huì)降低石墨烯的電化穩(wěn)定性與電化學(xué)穩(wěn)定性。目前，出現(xiàn)了采用化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯的相關(guān)研究，但是，現(xiàn)有化學(xué)氣相沉積法一般需要采用金屬或金屬化合物做催化劑，但是將該催化劑放在襯底上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致催化劑分布不均勻。為了解決該催化劑分布不均的問題，現(xiàn)有的一般利用化學(xué)氣相沉積法、物理氣相沉積法、真空熱蒸鍍法、磁控濺射法、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法和印刷法將催化劑沉積到襯底，來增加上述催化劑分布的均勻性，但是，這樣就增強(qiáng)了操作的復(fù)雜性和不必要的設(shè)備，導(dǎo)致成本過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低，易于操作和控制的摻氮石墨烯的合成方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案如下一種摻氮石墨烯的合成方法，包括如下步驟清洗、干燥襯底；在所述襯底表面涂覆含有催化劑的漿料，所述催化劑為水溶性金屬鹽；在無氧環(huán)境、真空條件下，將所述涂覆有催化劑的襯底升溫至500 1300°C，再通入還原氣體，還原所述催化劑，接著通入氣態(tài)的有機(jī)碳源化合物和氣態(tài)的氮源化合物進(jìn)行反應(yīng)，得到所述摻氮石墨烯。上述摻氮石墨烯的合成方法采用水溶性金屬鹽作為催化劑，有效提高了催化劑在襯底表面的分布的均勻性，以及將氣態(tài)的有機(jī)碳源化合物和氣態(tài)的氮源化合物同步進(jìn)料，一步合成，簡(jiǎn)化了摻氮石墨烯的生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，采用化學(xué)氣相沉積法合成的摻氮石墨烯，使得摻氮石墨烯中氧元素含量低，電化學(xué)穩(wěn)定性能高。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例摻氮石墨烯的合成方法工藝流程示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例I合成的摻氮石墨烯的電鏡圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例I合成的摻氮石墨烯的X射線電子能譜。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本，易于操作和控制的摻氮石墨烯的合成方法。該摻氮石墨烯的合成方法的工藝流程如圖I所示，包括如下步驟SI :清洗、干燥襯底；·S2 :在該襯底表面涂覆含有催化劑的漿料，該催化劑為水溶性金屬鹽；S3 :在無氧環(huán)境、真空條件下，將該涂覆有催化劑的襯底升溫至500 1300°C，再通入還原氣體，還原催化劑，接著通入氣態(tài)的有機(jī)碳源化合物和氣態(tài)的氮源化合物進(jìn)行反應(yīng)，得到摻氮石墨烯。具體地，上述摻氮石墨烯的合成方法步驟SI中，襯底應(yīng)該耐高溫，即具有熱穩(wěn)定性，如步驟S3中500 1300°C的高溫，其優(yōu)選但不僅僅為銅箔、鐵箔、鎳箔中一種或幾種任意組合。該優(yōu)選材質(zhì)的襯底耐高溫，熱穩(wěn)定性能好。該襯底應(yīng)該經(jīng)前期的清洗，以除去粘附在襯底表面的雜物，達(dá)到清潔襯底的目的，以有利于下述步驟S2的進(jìn)行。該襯底前期清洗的參見下述實(shí)施例I中的步驟Sll中的清洗方法。上述摻氮石墨烯的合成方法步驟S2中，由于催化劑為水溶性金屬鹽類，因此，將催化劑可以直接溶解，配制成漿料，直接優(yōu)選采用刮涂法、旋涂法、浸泡法中的一種或幾種任意組合的方式將其涂覆在該襯底的表面，從而達(dá)到簡(jiǎn)化合成摻氮石墨烯的生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本的目的。將該水溶性金屬鹽類的催化劑配制成漿料時(shí)，該漿料的摩爾濃度優(yōu)選但不僅僅為O. 01mol/L lmol/L。該水溶性金屬鹽優(yōu)選但不局限為金屬的水溶性硝酸鹽、氯鹽等。其中，金屬的水溶性硝酸鹽可以但不局限為硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鎳等中的至少一種；氯鹽可以但不僅僅為氯化鐵、氯化鈷和/或氯化鎳等。該步驟S2中，該催化劑在襯底表面的粘附量與下述步驟S3中通入的氣態(tài)有機(jī)碳源化合的摩爾比優(yōu)選I : 20 1000。該催化劑優(yōu)選的用量能提高下述步驟S3中摻氮石墨烯生產(chǎn)的反應(yīng)效率，同時(shí)能最大限度的降低催化劑在摻氮石墨烯產(chǎn)物中的含量。上述摻氮石墨烯的合成方法步驟S3中，該無氧條件是為了除去氧氣，使得還原氣體與催化劑能順利進(jìn)行。該無氧條件為惰性氣體構(gòu)成的無氧氣氛，如，氮?dú)鈿夥铡鍤鈿夥盏?，?yōu)選無氧條件為氮?dú)鈿夥?；無氧條件也可以是抽真空的無氧條件，該真空的無氧條件不僅能有效的除去氧氣，而且還能同時(shí)除去飄散在空氣中的粉塵等雜質(zhì)，從而保證摻氮石墨烯的純度。另外，該真空的條件還能促進(jìn)有機(jī)碳源化合物和氮源化合物的反應(yīng)，從而提高摻氮石墨烯的產(chǎn)率。其中，該真空的無氧條件優(yōu)選為真空度小于KT3Pa真空無氧的條件。當(dāng)然，在無氧條件可以是常壓的無氧條件。該步驟S3中，還原氣體通入的流量?jī)?yōu)選為10 200sccm ;還原催化劑的時(shí)間為I 60分鐘。其中，該還原氣體優(yōu)選但不僅僅為氫氣，當(dāng)然還可以是CO氣體等還原性氣體。上述通入還原氣體的優(yōu)選流量和還原反應(yīng)的時(shí)間能有效的保證催化劑即上述的水溶性金屬鹽充分還原。另外，還原氣體優(yōu)選的種類不會(huì)干擾摻氮石墨烯的生成。該步驟S3中，通入的有機(jī)碳源化合物和氮源化合物的量?jī)?yōu)選為有機(jī)碳源化合物中碳原子和氮源化合物中氮原子的摩爾比為2 10 1，該有機(jī)碳源化合物和氮源化合物進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為I 300分鐘。其中，有機(jī)碳源化合物通入的流量?jī)?yōu)選為20 IOOOsccm,該有機(jī)碳源化合物優(yōu)選為甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、丙烯中的至少一種；氮源化合物通入的流量?jī)?yōu)選為10 200sCCm，該氮源化合物優(yōu)選為氮?dú)?、氨氣、甲胺中的至少一種。該有機(jī)碳源化合物和氮源化合物用量的優(yōu)選比例以及流量，能使得生成的摻氮石墨烯中氮元素的含量在一個(gè)最佳的含量范圍，從而進(jìn)一步提高該摻氮石墨烯的電化學(xué)穩(wěn)定性能，同時(shí)使得有機(jī)碳源化合物和氮源化合物充分反應(yīng)，提高反應(yīng)物的利用率，從而進(jìn)一步的降低生產(chǎn)成本。該有機(jī)碳源化合物和氮源化合物進(jìn)行反應(yīng)的優(yōu)選時(shí)間能保證兩者充分反應(yīng)，使得生成的摻氮石墨烯充分沉積。該步驟S3中，襯底溫度的提升和有機(jī)碳源化合物、氮源化合物反應(yīng)溫度的提供優(yōu)選采用熱絲化學(xué)氣相沉積、射頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、微波等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相 沉積、激光化學(xué)氣相沉積、低壓化學(xué)氣相沉積、常壓化學(xué)氣相沉積中的一種或兩種以上的組合的方法提供熱源。根據(jù)前述熱源提供方式的不同，因此，本發(fā)明實(shí)施例化學(xué)氣相沉積法也相應(yīng)的優(yōu)選為熱絲化學(xué)氣相沉積、射頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、微波等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、激光化學(xué)氣相沉積、低壓化學(xué)氣相沉積、常壓化學(xué)氣相沉積中的一種或兩種以上的組合。如采用激光化學(xué)氣相沉積法提供熱源即采用激光化學(xué)氣相沉積法合成摻氮石墨烯時(shí)，由于激光能量集中，能使得有機(jī)碳源化合物和氮源化合物反應(yīng)效率進(jìn)一步提高，從而提聞慘氣石墨稀的生廣效率。該步驟S3中，待有機(jī)碳源化合物和氮源化合物反應(yīng)結(jié)束后，停止通入還原氣體、有機(jī)碳源化合物和氮源化合物，同時(shí)停止對(duì)襯底的加熱，在保證無氧的條件下，使得反應(yīng)體系冷卻。進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選一實(shí)施例，上述摻氮石墨烯的合成方法還包括將步驟S3中合成的摻氮石墨烯的純化的步驟。該摻氮石墨烯純化的步驟優(yōu)選為將冷卻后的襯底放入稀酸溶液中浸泡O. I 24小時(shí)，去除催化劑金屬粒子及其它雜質(zhì)，再用去離子水洗凈，然后烘干。其中，稀酸的種類可以但不僅僅為鹽酸、硫酸、硝酸中的至少一種。該稀酸的濃度優(yōu)選為大于O. 01mol/L,小于lmol/L。由上所述，上述摻氮石墨烯的合成方法采用水溶性金屬鹽作為催化劑，有效提高了催化劑在襯底表面的分布的均勻性，以及將有機(jī)碳源化合物和氮源化合物同步進(jìn)料，一步合成，簡(jiǎn)化了摻氮石墨烯的生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，采用化學(xué)氣相沉積法合成的摻氮石墨烯，使得摻氮石墨烯中氧元素含量低，電化學(xué)穩(wěn)定性能高，其中，通過控制將有機(jī)碳源化合物和氮源化合的用量，使得合成的摻氮石墨烯中氮元素的含量在一個(gè)最佳的含量范圍，從而進(jìn)一步提高該摻氮石墨烯的電化學(xué)穩(wěn)定性能?，F(xiàn)以具體的摻氮石墨烯的合成方法為例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例I :摻氮石墨烯的合成方法，包括如下步驟Sll.將鎳箔襯底用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干，將濃度為lmol/L的硝酸鐵旋涂于襯底表面；
S12.將涂覆有摩爾濃度為lmol/L的硝酸鐵催化劑的襯底放到反應(yīng)室，并密封反應(yīng)室，采用機(jī)械泵，羅茨泵及分子泵逐級(jí)將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持20分鐘后，關(guān)閉分子泵，開始對(duì)該襯底加熱；S13.當(dāng)襯底溫度達(dá)到1000°C時(shí)，保持溫度不變，通入氫氣50sccm，保持40分鐘，還原催化劑；S14.通入甲燒和氨氣，甲燒流量為IOOOsccm,氨氣流量為200sccm,甲燒與氨氣的通入量是乙烷中的C原子與氮?dú)釴原子的摩爾比為5 1，反應(yīng)I分鐘，生成摻氮石墨烯；其中，通入的甲烷的總量與涂覆在襯底上的硝酸鐵的摩爾比為600 I。S15.反應(yīng)完成后，停止通入氫氣、甲烷、氨氣物質(zhì)和對(duì)襯底加熱，并冷卻至室溫，得到摻氮石墨烯；S16.將表面沉積了石墨烯的襯底放入O. 6mol/L稀鹽酸浸泡8小時(shí),去除鐵金屬顆 粒及其它雜質(zhì)，然后用去離子水洗凈，烘干。將本實(shí)施例I合成的摻氮石墨烯進(jìn)行電鏡(SEM)掃描分析，該摻氮石墨烯的電鏡(SEM)掃描圖片如圖2所示。由圖2可知，本實(shí)施例I合成的摻氮石墨烯為二維薄膜狀，其
O.5 μ m 5 μ m。將本實(shí)施例I合成的摻氮石墨烯進(jìn)行X射線電子能譜(XPS)分析，其XPS結(jié)果如圖3所示。根據(jù)圖3的結(jié)果可知，本實(shí)施例I合成的摻氮石墨烯氮含量約為5. 7%。實(shí)施例2摻氮石墨烯的合成方法，包括如下步驟S21.將銅箔襯底用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干，將濃度為O. lmol/L的硝酸鈷旋涂于襯底表面；S22.將涂覆有濃度為O. lmol/L的硝酸鈷催化劑的襯底放到反應(yīng)室，并密封反應(yīng)室，采用機(jī)械泵，羅茨泵及分子泵逐級(jí)將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持10分鐘后，關(guān)閉分子泵，開始對(duì)該襯底加熱；S23.當(dāng)襯底溫度達(dá)到1300°C時(shí)，保持溫度不變，通入氫氣lOsccm，使得氫氣與催化劑反應(yīng)，并保持60分鐘，還原催化劑；S24.通入乙烷和氮?dú)?，乙烷流量?00sccm，氮?dú)饬髁繛?0sccm，乙烷與氮?dú)獾耐ㄈ肓渴且彝橹械腃原子與氮?dú)釴原子的摩爾比為10 1，反應(yīng)100分鐘，生成摻氮石墨烯；其中，通入的乙烷的總量與涂覆在襯底上的硝酸鈷的摩爾比為20 I。S25.反應(yīng)完成后，停止通入氫氣、乙烷、氮?dú)夂蛯?duì)襯底加熱，并冷卻至室溫，得到摻氣石墨稀;S26.將表面沉積了石墨烯的襯底放入O. 3mol/L稀硫酸16小時(shí)，去除鈷金屬顆粒及其它雜質(zhì)，然后用去離子水洗凈，烘干。實(shí)施例3摻氮石墨烯的合成方法，包括如下步驟S31.將鐵箔襯底用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干，將濃度為O. 01mol/L的硝酸鎳旋涂于襯底表面；S32.將涂覆有摩爾濃度為0. 01mol/L的硝酸鎳催化劑的襯底放到反應(yīng)室，并密封反應(yīng)室，采用機(jī)械泵，羅茨泵及分子泵逐級(jí)將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持I分鐘后，關(guān)閉分子泵，開始對(duì)該襯底加熱；S33.當(dāng)襯底溫度達(dá)到500°C時(shí)，保持溫度不變，通入氫氣200sccm，保持20分鐘，還原催化劑；S34.通入乙炔和氨氣，乙炔流量為lOOsccm，氨氣流量為lOOsccm，乙炔與氨氣的通入量是乙炔中的C原子與氨氣N原子的摩爾比為2 1，反應(yīng)300分鐘，生成摻氮石墨烯；其中，通入的乙炔的總量與涂覆在襯底上的硝酸鎳的摩爾比為20 I ；S35.反應(yīng)完成后，停止通入氫氣、甲烷、氨氣物質(zhì)和襯底加熱，并冷卻至室溫，得到摻氮石墨烯；S36.將表面沉積了石墨烯的襯底放入O. lmol/L稀鹽酸浸泡24小時(shí)，去除鎳金屬顆粒及其它雜質(zhì)，然后用去離子水洗凈，烘干。實(shí)施例4 摻氮石墨烯的合成方法，包括如下步驟S41.將銅箔和鐵箔襯底分別用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干，將摩爾濃度為O. 5mol/L的氯化鐵溶液旋涂于銅箔和鐵箔襯底表面；S42.將涂覆有氯化鐵催化劑的襯底放到反應(yīng)室，并密封反應(yīng)室，采用機(jī)械泵，羅茨泵及分子泵逐級(jí)將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持30分鐘后，關(guān)閉分子泵，開始對(duì)該襯底加執(zhí).S43.當(dāng)襯底溫度達(dá)到800°C時(shí)，保持溫度不變，通入氫氣lOOsccm，保持I分鐘，還原催化劑；S44.通入甲燒和甲胺，甲燒流量為20sccm,甲胺流量為IOsccm,甲燒和甲胺的通入量是甲烷和甲胺中的C原子與甲胺N原子的摩爾比為2 1，反應(yīng)200分鐘，生成摻氮石墨烯；其中，通入的甲烷的總量與涂覆在襯底上的氯化鐵的摩爾比為1000 I ；S45.反應(yīng)完成后，停止通入氫氣、甲烷、甲胺物質(zhì)和襯底加熱，并冷卻至室溫，得到摻氮石墨烯；S46.將表面沉積了石墨烯的襯底放入O. 8mol/L稀硝酸浸泡O. I小時(shí)，去除鐵金屬顆粒及其它雜質(zhì)，然后用去離子水洗凈，烘干。實(shí)施例5摻氮石墨烯的合成方法，包括如下步驟S51.將銅箔和鐵箔襯底分別用去離子水、乙醇、丙酮超聲清洗后烘干，將濃度為
O.5mol/L的氯化鐵溶液旋涂于銅箔和鐵箔襯底表面；S52.將涂覆有氯化鐵催化劑的襯底放到反應(yīng)室，并密封反應(yīng)室，采用機(jī)械泵，羅茨泵及分子泵逐級(jí)將反應(yīng)室抽至10_3Pa以下，并保持30分鐘后，關(guān)閉分子泵，開始對(duì)該襯底加執(zhí).S53.當(dāng)襯底溫度達(dá)到800°C時(shí)，保持溫度不變，通入氫氣lOOsccm，保持I分鐘，還原催化劑；S54.通入體積比I : I的甲烷與乙烯的混合氣體和體積比I : I的甲胺與氨氣的混合氣體，甲烷與乙烯的混合氣體流量為500sCCm，甲胺與氨氣的混合氣體流量為lOOsccm，甲烷與乙烯的混合氣體和胺與氨氣的的混合氣體通入量是甲烷與乙烯的混合氣體中的C原子與甲胺與氨氣的混合氣體中的N原子的摩爾比為8 1，反應(yīng)200分鐘，生成摻氮石墨烯；其中，通入的甲烷與乙烯的混合氣體的總量與涂覆在襯底上的氯化鐵的摩爾比為700 I ；S55.反應(yīng)完成后，停止通入氫氣、甲烷、甲胺物質(zhì)和襯底加熱，并冷卻至室溫，得到摻氮石墨烯；S56.將表面沉積了石墨烯的襯底放入O. 8mol/L稀硝酸浸泡O. I小時(shí)，去除鐵金屬顆粒及其它雜質(zhì)，然后用去離子水洗凈，烘干。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種摻氮石墨烯的合成方法，包括如下步驟 清洗、干燥襯底； 在所述襯底表面涂覆含有催化劑的漿料，所述催化劑為水溶性金屬鹽； 在無氧環(huán)境、真空條件下，將所述涂覆有催化劑的襯底升溫至500 130(TC，再通入還原氣體，還原所述催化劑，接著通入氣態(tài)的有機(jī)碳源化合物和氣態(tài)的氮源化合物進(jìn)行反應(yīng)，得到所述摻氮石墨烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述有機(jī)碳源化合物中碳原子和氮源化合物中氮原子的摩爾比為2 10 I ； 所述催化劑與所述碳源化合物的摩爾比為I : 20 1000。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述有機(jī)碳源化合物通入的流量為20 IOOOsccm ;所述氮源化合物通入的流量為10 200sccm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述有機(jī)碳源化合物和氮源化合物進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)間為I 300分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述有機(jī)碳源化合物為甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、丙烯中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述氮源化合物為氮?dú)狻睔?、甲胺中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述還原氣體通入的流量為10 200sccm ;還原催化劑的時(shí)間為I 60分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述襯底為銅箔、鐵箔、鎳箔中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于所述水溶性金屬鹽為硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鎳或氯化鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的摻氮石墨烯的合成方法，其特征在于還包括將所述摻氮石墨烯放入濃度大于O. Olmol/L，小于或等于lmol/L的稀酸溶液中進(jìn)行純化的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種摻氮石墨烯的合成方法，包括步驟有提供清洗、干燥的襯底；在襯底表面涂覆含有催化劑的溶液，該催化劑為水溶性金屬鹽；在無氧條件下，將涂覆有催化劑的襯底的溫度升至500～1300℃，再通入還原氣體，還原催化劑，接著通入氣態(tài)的有機(jī)碳源化合物和氣態(tài)的氮源化合物進(jìn)行反應(yīng)，得到所述摻氮石墨烯。本發(fā)明摻氮石墨烯的合成方法采用水溶性金屬鹽作為催化劑，有效提高了催化劑在襯底表面的分布的均勻性，以及將氣態(tài)的有機(jī)碳源化合物和氣態(tài)的氮源化合物同步進(jìn)料，一步合成，簡(jiǎn)化了摻氮石墨烯的生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)，采用化學(xué)氣相沉積法合成的摻氮石墨烯，使得摻氮石墨烯中氧元素含量低，電化學(xué)穩(wěn)定性能高。
文檔編號(hào)C01B31/04GK102887502SQ20111020497
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者周明杰, 袁新生, 王要兵 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司