本發(fā)明屬于石墨烯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

由石墨烯納米片層組裝得到的三維宏觀材料因其高比表面積、穩(wěn)定多孔結(jié)構(gòu)及易于功能化改性等特性，在儲能、環(huán)保、催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯三維宏觀材料的制備方法與內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)控對其性能和應(yīng)用至關(guān)重要。

由石墨烯納米片層基于“自下而上”方法制備得到的三維宏觀材料，其內(nèi)部石墨烯片層仍然存在嚴(yán)重的面對面π-π堆疊，使其比表面積遠(yuǎn)低于理論值，另一方面宏觀體內(nèi)部的三維網(wǎng)絡(luò)通道受阻以限制內(nèi)部傳質(zhì)過程。為此基于石墨烯納米卷組裝三維宏觀材料是一種新的材料構(gòu)建思路，石墨烯納米卷是由二維石墨烯納米片層沿軸向螺旋卷曲得到的具有開放拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一維管狀體，區(qū)別于碳納米管無縫連接的管壁結(jié)構(gòu)。石墨烯納米卷開放的邊緣與兩端則很好地避免了石墨烯片層的π-π堆疊，同時(shí)又可保障物質(zhì)在宏觀體內(nèi)的無障礙傳輸。然而現(xiàn)有技術(shù)中均是關(guān)于石墨烯納米卷粉體材料的制備，并無技術(shù)將石墨烯納米卷組裝成三維宏觀材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料及其制備方法，本發(fā)明提供的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料具有較大的比表面積，并且可以保障物質(zhì)在宏觀材料內(nèi)的無障礙傳輸。

本發(fā)明提供了一種氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)將氧化石墨烯溶液與酰胺類溶劑混合后密封進(jìn)行加熱反應(yīng)，得到水凝膠；

b)將所述水凝膠置于去離子水中，置換步驟a)中未參與反應(yīng)的酰胺類溶劑，得到水置換后的水凝膠；

c)將所述水置換后的水凝膠速凍后冷凍干燥，得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

優(yōu)選的，所述酰胺類溶劑為甲酰胺、乙酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺。

優(yōu)選的，所述氧化石墨烯溶液的濃度為2.5～10g/l。

優(yōu)選的，所述氧化石墨烯溶液與甲酰胺的體積比為5：(0.8～1.2)，優(yōu)選為5:1。

優(yōu)選的，所述加熱反應(yīng)的溫度為80～100℃，所述加熱反應(yīng)的時(shí)間為10～18小時(shí)。

優(yōu)選的，所述速凍為液氮速凍。

本發(fā)明還提供了一種由上述制備方法制備得到的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

優(yōu)選的，比表面積為80～150m²/g。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料的制備方法，包括以下步驟：a)將氧化石墨烯溶液與甲酰胺混合后密封進(jìn)行加熱反應(yīng)，得到水凝膠；b)將所述水凝膠置于去離子水中，置換步驟a)中未參與反應(yīng)的甲酰胺，得到水置換后的水凝膠；c)將水置換后的水凝膠速凍后冷凍干燥，得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。本發(fā)明通過一步法實(shí)現(xiàn)石墨烯片層納米成卷與三維組裝兩個(gè)過程，利用極性分子—酰胺類溶劑作為驅(qū)動試劑來實(shí)現(xiàn)這一雙重目標(biāo)。在這過程中，酰胺類溶劑一方面起到交聯(lián)劑促進(jìn)三維組裝的作用，上面的-c＝o和-nh2分別可與go片層形成氫鍵，使相鄰的go片層連接；另一方面，酰胺類溶劑中的酰胺基屬于缺電子基團(tuán)，弱的還原劑，使go片層一定程度的弱還原，這是后續(xù)三維宏觀體內(nèi)go片層在冷凍干燥情況下能夠形成卷的必要條件；此外，酰胺類溶劑的復(fù)合使得最終得到的石墨烯納米卷三維宏觀材料上有一定程度的n摻雜。同時(shí)氧化石墨烯濃度也十分關(guān)鍵，濃度過低無法形成三維宏觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，濃度過高氧化石墨烯片層之間作用過強(qiáng)，無法得到納米卷結(jié)構(gòu)，內(nèi)部將出現(xiàn)嚴(yán)重的片層堆疊現(xiàn)象。因此，本發(fā)明提供的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料具有較大的比表面積，并且可以保障物質(zhì)在宏觀材料內(nèi)的無障礙傳輸。

結(jié)果表明，本發(fā)明提供的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料的比表面積為80～150m²/g。

附圖說明

圖1為不同氧化石墨烯濃度對凝膠成型的影響；

圖2為氧化石墨烯(5g/l)在不同交聯(lián)劑下的凝膠情況；

圖3為n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料內(nèi)部納米卷結(jié)構(gòu)的sem圖；

圖4為甲酰胺添加量對宏觀體內(nèi)形成納米卷的影響；

圖5為對比例5制備的氮摻雜石墨烯三維宏觀材料的sem圖；

圖6為xps中n元素的分峰擬合；

圖7為n摻雜石墨烯納米卷(n-gnss-f)和純氧化石墨烯(go-f)三維宏觀體的氮?dú)馕?脫附曲線；

圖8為n摻雜石墨烯納米卷(n-gnss-f)和純氧化石墨烯(go-f)三維宏觀體對亞甲基藍(lán)(a,c)和羅丹明b(b,d)的吸附去除效果。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將氧化石墨烯溶液與酰胺類溶劑混合后密封進(jìn)行加熱反應(yīng)，得到水凝膠；

b)將所述水凝膠置于去離子水中，置換步驟a)中未參與反應(yīng)的甲酰胺，得到水置換后的水凝膠；

c)將水置換后的水凝膠速凍后冷凍干燥，得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

本發(fā)明以氧化石墨烯溶液以及酰胺類溶劑為原料進(jìn)行氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料的制備，其中，本發(fā)明以酰胺類溶劑作為驅(qū)動試劑實(shí)現(xiàn)石墨烯片層納米成卷與三維組裝的雙重目標(biāo)。在此過程中，酰胺類溶劑一方面起到交聯(lián)劑促進(jìn)三維組裝的作用，上面的-c＝o和-nh2分別可與go片層形成氫鍵，使相鄰的go片層連接；另一方面，酰胺類溶劑中的酰胺基屬于缺電子基團(tuán)，弱的還原劑，使go片層一定程度的弱還原，這是后續(xù)三維宏觀體內(nèi)go片層在冷凍干燥情況下能夠形成卷的必要條件；此外，酰胺類溶劑的復(fù)合使得最終得到的石墨烯納米卷三維宏觀材料上有一定程度的n摻雜。

在本發(fā)明中，所述酰胺類溶劑優(yōu)選為甲酰胺、乙酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺，更優(yōu)選為甲酰胺。

所述氧化石墨烯溶液的濃度為2.5～10g/l，優(yōu)選為5.0g/l。

所述氧化石墨烯溶液與酰胺類溶劑的體積比為5：(0.8～1.2)，優(yōu)選為5:1。

將氧化石墨烯溶液與酰胺類溶劑充分混合后密封進(jìn)行加熱反應(yīng)，得到水凝膠。其中，所述加熱反應(yīng)的溫度為80～100℃，所述加熱反應(yīng)的時(shí)間為10～18小時(shí)。

得到水凝膠后，將所述水凝膠置于去離子水中，置換步驟a)中未參與反應(yīng)的酰胺類溶劑，得到水置換后的水凝膠。在本發(fā)明中，所述去離子水為過量的，以保證水凝膠中未參與反應(yīng)的酰胺類溶劑置換完全。

如果在上述配比下，沒有經(jīng)過與去離子水置換這一步驟，多余的酰胺類溶劑以溶劑相存在水凝膠內(nèi)部，而其相轉(zhuǎn)變條件與水不同，使得后續(xù)的冷凍干燥后的樣品體積收縮，內(nèi)部呈go片層堆垛狀態(tài)。

接著，將所述水置換后的水凝膠速凍后冷凍干燥，得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

在本發(fā)明中，所述速凍優(yōu)選為液氮速凍，速凍是使石墨烯片層成卷的一個(gè)關(guān)鍵因素。如果冷凍速度過慢，則會出現(xiàn)嚴(yán)重的氧化石墨烯片層堆疊的現(xiàn)象，無法成卷。

本發(fā)明還提供了一種采用上述制備方法制備得到的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料，所述氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料的表面積為80～150m²/g。

本發(fā)明通過一步法實(shí)現(xiàn)石墨烯片層納米成卷與三維組裝兩個(gè)過程，利用極性分子—甲酰胺作為驅(qū)動試劑來實(shí)現(xiàn)這一雙重目標(biāo)。在這過程中，酰胺類溶劑一方面起到交聯(lián)劑促進(jìn)三維組裝的作用，上面的-c＝o和-nh2分別可與go片層形成氫鍵，使相鄰的go片層連接；另一方面，酰胺類溶劑中的酰胺基屬于缺電子基團(tuán)，弱的還原劑，使go片層一定程度的弱還原，這是后續(xù)三維宏觀體內(nèi)go片層在冷凍干燥情況下能夠形成卷的必要條件；此外，酰胺類溶劑的復(fù)合使得最終得到的石墨烯納米卷三維宏觀材料上有一定程度的n摻雜。同時(shí)氧化石墨烯濃度也十分關(guān)鍵，濃度過低無法形成三維宏觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，濃度過高氧化石墨烯片層之間作用過強(qiáng)，無法得到納米卷結(jié)構(gòu)，內(nèi)部將出現(xiàn)嚴(yán)重的片層堆疊現(xiàn)象。因此，本發(fā)明提供的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料具有較大的比表面積，并且可以保障物質(zhì)在宏觀材料內(nèi)的無障礙傳輸。

結(jié)果表明，本發(fā)明提供的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料的比表面積為80～150m²/g。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料及其制備方法進(jìn)行說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

1、將5g/lgo溶液按照體積比5:1與甲酰胺混合并密封混勻，然后于90℃加熱12h，形成水凝膠。

其凝膠成型照片見圖1，圖1為不同氧化石墨烯濃度對凝膠成型的影響，圖1中0.5代表氧化石墨烯濃度為0.5g/l的凝膠成型照片(對比例1)，1代表氧化石墨烯濃度為1.0g/l的凝膠成型照片，2.5代表氧化石墨烯濃度為2.5g/l的凝膠成型照片(實(shí)施例2)，5代表氧化石墨烯濃度為5g/l的凝膠成型照片(實(shí)施例1)。

由圖1可知，前驅(qū)體氧化石墨烯的濃度至關(guān)重要，2.5g/l為相應(yīng)的凝膠閾值，要達(dá)到該閾值才可構(gòu)筑成三維宏觀體，若低于該閾值(如0.5g/l和1g/l)，甲酰胺也無法輔助其交聯(lián)成穩(wěn)定的凝膠。

圖2為氧化石墨烯(5g/l)在不同交聯(lián)劑下的凝膠情況，圖2中，第一張照片為不加交聯(lián)劑僅是氧化石墨烯溶液的凝膠情況(對比例2)，第二張照片為實(shí)施例1制備的水凝膠，第三張照片為n,n-二甲基甲酰胺作為交聯(lián)劑的凝膠情況(對比例3)。

由圖2可知，n,n-二甲基甲酰胺無法像甲酰胺一樣輔助氧化石墨烯在90℃加熱下形成穩(wěn)定的水凝膠，說明甲酰胺在石墨烯納米卷三維構(gòu)筑中有其特定的交聯(lián)作用。

2、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟3中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

對上述制備得到的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料進(jìn)行掃面電鏡分析，結(jié)果見圖3和圖4，圖3為實(shí)施例1制備的n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料內(nèi)部納米卷結(jié)構(gòu)的sem圖。圖4為甲酰胺添加量對宏觀體內(nèi)形成納米卷的影響。圖4中，(a)為由純氧化石墨烯制備得到的宏觀體的sem圖(對比例2)，(b)氧化石墨烯與甲酰胺以體積比25:1制備得到的宏觀體的sem圖(對比例4)，(c)為實(shí)施例1制備的n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料內(nèi)部納米卷結(jié)構(gòu)的sem圖。

由圖4可知，甲酰胺添加量對形成納米卷的影響也十分顯著，如圖4所示，純氧化石墨烯和添加少量甲酰胺(體積比25：1)均無法使得冷干后的樣品內(nèi)部氧化石墨烯片層卷曲，只有到達(dá)一定量(如5:1)才可得到內(nèi)部呈納米卷的三維宏觀體。

3、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

其中冷凍速率對最終宏觀體內(nèi)能否形成納米卷也十分關(guān)鍵，采用冰箱的低速冷凍，則無法得到納米卷結(jié)構(gòu)(對比例5)。

對上述制備得到的氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料進(jìn)行透射電鏡分析，結(jié)果見圖3，圖3為n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料內(nèi)部納米卷結(jié)構(gòu)的sem圖。

圖6為n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料xps測試中n元素的分峰擬合，圖6中，(a)為n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀體；(b)為n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀體經(jīng)500℃退火處理(圖6)，由圖6可知，n元素在納米卷上以表面摻雜(甲酰胺n，吸附交聯(lián))和基體摻雜(吡咯n和吡啶n，晶格摻雜)兩種形式存在；后者在高溫退火處理后仍可保留，如圖6b。

通過比表面積測定，結(jié)果見圖7，圖7為n摻雜石墨烯納米卷(n-gnss-f)和純氧化石墨烯(go-f)三維宏觀體的氮?dú)馕?脫附曲線。由圖7可知由石墨烯納米卷組裝得到的宏觀體比表面積(92.1m²/g，n-gnss-f)是石墨烯片層組裝宏觀體(59.8m²/g，go-f)的將近兩倍；石墨烯納米卷顯著避免了片層面對面的π-π堆疊，從而提高宏觀材料的比表面積。

測定n摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料對水體有機(jī)污染物的去除性能，具體為：將2mg吸附劑添加至20ml的染料水溶液中(染料濃度為100mg/l)，密封后于25℃和120rpm下振蕩24h，用紫外-可見分光光度計(jì)測定吸附前后染料溶液的濃度，結(jié)果見圖8，圖8為n摻雜石墨烯納米卷(n-gnss-f)和純氧化石墨烯(go-f)三維宏觀體對亞甲基藍(lán)(a,c)和羅丹明b(b,d)的吸附去除效果。

如圖8所示，由n摻雜石墨烯納米卷組裝得到的三維宏觀體對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)96.8％，羅丹明b94.6％)要明顯優(yōu)于純氧化石墨烯片層構(gòu)筑的三維宏觀體(亞甲基藍(lán)89.7％，羅丹明b79.5％)。

對比例1

1、將0.5g/lgo溶液以體積比5:1與甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，無法形成凝膠。其凝膠成型照片見圖1，圖1為不同氧化石墨烯濃度對凝膠成型的影響。

對比例2

1、純的5.0mg/mlgo溶液在沒有添加交聯(lián)劑的情況下，密封后于90℃加熱12h，無法形成凝膠。其凝膠成型照片見圖2，圖2為氧化石墨烯(5g/l)在不同交聯(lián)劑下的凝膠情況。

對比例3

1、將5.0g/lgo溶液以體積比5:1與n,n-二甲基甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，無法形成水凝膠。其凝膠成型照片見圖1，圖1為不同氧化石墨烯濃度對凝膠成型的影響。

對比例4

1、將5.0g/lgo溶液以體積比25:1與甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到石墨烯三維宏觀材料。對其進(jìn)行電鏡掃描，結(jié)果見圖4，圖4為甲酰胺添加量對宏觀體內(nèi)形成納米卷的影響。

對比例5

1、將5.0g/lgo溶液以體積比5:1與甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。其凝膠成型照片見圖1，圖1為不同氧化石墨烯濃度對凝膠成型的影響。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠置于-20℃的冰箱內(nèi)冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯三維宏觀材料。

對其進(jìn)行電鏡掃描分析，結(jié)果見圖5，圖5為對比例5制備的氮摻雜石墨烯三維宏觀材料的sem圖。由圖5可知，冷凍速率對最終宏觀體內(nèi)石墨烯片層能否成卷也是一個(gè)關(guān)鍵因素，慢速冷凍，如用冰箱-20℃下冷凍，經(jīng)冷凍干燥后得到三維塊體內(nèi)部如圖5所示，是由嚴(yán)重的氧化石墨烯片層堆疊構(gòu)成，與圖1經(jīng)液氮快速冷凍得到的樣品截然不同；也就是說快速冷凍是促使宏觀體內(nèi)形成納米卷的必要條件。

實(shí)施例2

1、將2.5g/lgo溶液以體積比5:1與甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。其凝膠成型照片見圖1，圖1為不同氧化石墨烯濃度對凝膠成型的影響。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

對其進(jìn)行比表面積測定，比表面積為75.3m²/g。

按照實(shí)施例1提供的方法進(jìn)行水體有機(jī)污染物的去除性能測定，結(jié)果為：對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)90.2％，羅丹明b89.6％)。

實(shí)施例3

1、將10g/lgo溶液以體積比5:1與甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

對其進(jìn)行比表面積測定，比表面積為81.5m²/g。

按照實(shí)施例1提供的方法進(jìn)行水體有機(jī)污染物的去除性能測定，結(jié)果為：對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)92.1％，羅丹明b91.5％)。

實(shí)施例4

1、將5g/lgo溶液以體積比5:0.8與甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

對其進(jìn)行比表面積測定，比表面積為88.3m²/g。

按照實(shí)施例1提供的方法進(jìn)行水體有機(jī)污染物的去除性能測定，結(jié)果為：對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)95.2％，羅丹明b92.8％)。

實(shí)施例5

1、將5g/lgo溶液以體積比5:1.2與甲酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

對其進(jìn)行比表面積測定，比表面積為86.0m²/g。

按照實(shí)施例1提供的方法進(jìn)行水體有機(jī)污染物的去除性能測定，結(jié)果為：對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)93.6％，羅丹明b92.3％)。

實(shí)施例6

1、將2.5g/lgo溶液以體積比5:1與乙酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

對其進(jìn)行比表面積測定，比表面積為75.3m²/g。

按照實(shí)施例1提供的方法進(jìn)行水體有機(jī)污染物的去除性能測定，結(jié)果為：對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)90.2％，羅丹明b89.6％)。

實(shí)施例7

1、將2.5g/lgo溶液以體積比5:1與丙烯酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

對其進(jìn)行比表面積測定，比表面積為75.3m²/g。

按照實(shí)施例1提供的方法進(jìn)行水體有機(jī)污染物的去除性能測定，結(jié)果為：對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)90.2％，羅丹明b89.6％)。

實(shí)施例8

1、將2.5g/lgo溶液以體積比5:1與甲基丙烯酰胺充分混勻。

2、于90℃加熱12h，形成水凝膠。

3、將得到的水凝膠浸沒在大體積去離子水中置換48h，目的在于置換出步驟2中未參與反應(yīng)的甲酰胺溶劑。

4、水置換后的水凝膠用液氮冷凍，并通過冷凍干燥得到氮摻雜石墨烯納米卷三維宏觀材料。

對其進(jìn)行比表面積測定，比表面積為75.3m²/g。

按照實(shí)施例1提供的方法進(jìn)行水體有機(jī)污染物的去除性能測定，結(jié)果為：對水體中染料污染物的吸附去除率(亞甲基藍(lán)90.2％，羅丹明b89.6％)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。