专利汇可以提供一种硼掺杂石墨烯及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 石墨 烯材料技术领域,并公开了一种 硼 掺杂 石墨烯 及其制备方法。本发明采用高温热掺杂法制备硼掺杂石墨烯,包括以下步骤:以石墨为原料, 氧 化后制得氧化石墨;将氧化石墨置于惰性气体与硼源气体构成的混合气体氛围中,升温至800~1100℃并保温处理0.5~2小时,将所得产物冷却至室温,即得硼掺杂石墨烯。本发明中,利用高温热掺杂法制备硼掺杂石墨烯的工艺步骤少且操作简单,同时对设备要求低,有利于实现大规模工业化生产;氧化石墨为有序性相对较差的 碳 材料,这种有序性较低的材料更适合进行硼的掺杂,采用气态形式的硼源可使掺杂过程更为均匀;所制备的硼掺杂石墨烯呈P-型掺杂,并不影响石墨烯原有的共轭结构,且具有比石墨烯更加优异的 导电性 能。,下面是一种硼掺杂石墨烯及其制备方法专利的具体信息内容。
1. 一种硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,采用高温热掺杂法制备所述硼掺杂石墨烯,所述方法包括以下步骤:
S1:制备氧化石墨:以石墨为原料,氧化后制得氧化石墨;以及
S2:制备所述硼掺杂石墨烯:将所述氧化石墨置于惰性气体与硼源气体构成的混合气体氛围中,升温至800~1100℃并保温处理0.5~2小时,将所得产物冷却至室温,即得所述硼掺杂石墨烯。
2. 根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述石墨的纯度为99.5%。
3. 根据权利要求1或2所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步骤S1包括:将称量好的石墨加入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中,在冰水混合浴中搅拌,在混合溶液中再加入高锰酸钾使石墨初步氧化,然后将混合溶液加热至70~95℃,保温处理使石墨进一步氧化,再在混合溶液中加入过氧化氢除去高锰酸钾,抽滤并用稀盐酸和去离子水对所得产物进行反复洗涤,干燥后制得所述氧化石墨。
4. 根据权利要求3所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,所述石墨与浓硫酸、浓硝酸和过氧化氢的质量体积比分别为1:80~1:100、1:20~1:30和1:5~1:30,所述石墨与高锰酸钾的质量比为1:1~1:10。
5. 根据权利要求4所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,所述高锰酸钾和过氧化氢的用量成正比。
6. 根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,所述硼源气体为气态三氯化硼或气态乙烷硼,所述惰性气体为氩气。
7. 根据权利要求1或6所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于, 所述惰性气体与硼源气体的流量均为50~400ml/分钟。
8. 根据权利要求7所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,所述惰性气体与硼源气体的体积比为1:8~8:1。
9. 根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法,其特征在于,制备所述硼掺杂石墨烯的升温速率为10~20℃/分钟。
10. 一种硼掺杂石墨烯,其特征在于,所述硼掺杂石墨烯由权利要求1-9中任一项权利要求的制备方法制备得到。
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