[发明专利]利用多孔豆壳制备氮自掺杂多孔石墨烯的方法

摘要

本发明涉及利用多孔豆壳制备氮自掺杂多孔石墨烯的方法。制备方法：以多孔豆壳作为固体碳源和氮源，超细粉碎后，与KOH充分混合，经过活化处理，然后酸洗冷冻干燥而得。本发明选择了天然多孔的豆壳为原料，充分利用其多孔结构和含有大量的粗蛋白和氨基酸，同时作为固体碳源和氮源将其直接转化为氮自掺杂多孔石墨烯，所得石墨烯碳元素含量可达78.0～95at.％，氮元素含量可高达7.3at.％，原材料友好环保、可再生，符合可持续发展的要求，来源广泛，提升其经济价值的同时，有效解决其被丢弃带来的环境污染问题。

主权项

1.利用多孔豆壳制备氮自掺杂多孔石墨烯的方法，其特征在于：以多孔豆壳作为固体碳源和氮源，超细粉碎后，与KOH充分混合，经过活化处理，然后酸洗冷冻干燥而得，具体包括以下步骤：1）将新鲜的多孔豆壳洗净烘干，得到卷曲的干燥的豆壳样；2）将步骤1）中的制得的豆壳样置于多功能粉碎机中，粉碎，得到豆壳材料粉末；3）将步骤2）中的豆壳材料粉末与KOH固体加水混合，60~90℃恒温水浴并搅拌2~8h，取出烘干；4）将步骤3）中所得的固结块状物置于管式炉中，在惰性气体保护气氛下升温活化；所述活化温度为550℃~850℃，活化时间为0.5~2h，升温速率为5~10℃·min‑1；5）将步骤4）所得产物磨碎后酸洗，抽滤，并加水洗至中性；6）将步骤5）所得样品置于冷冻干燥机中冷冻干燥10~60h得到氮自掺杂多孔石墨烯。