微波固相法快速制备氮掺杂石墨烯.pdf

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1、第29卷第10期无机化学学报V0I．29No．102013年10月CHINESEJ0URNALOFINORGANICCHEMISTRY2105—2109微波固相法快速制备氮掺杂石墨烯王凯季炳成2韩美佳3李立伟(青岛大学自动化工程学院，青岛266071)(。大连理工大学电气工程学院，大连116023)(中国市政工程西南设计研究总院)摘要：以鳞片石墨为原料，首先通过Hummers法制备氧化石墨．再将洗涤至中性的氧化石墨分散液与乙二胺反应得到功能化石墨烯。干燥后的功能化石墨烯在微波辐照下能瞬间产生高热，促使接枝的乙二胺分子

2、分解并实现对石墨烯原位掺杂制备出氮掺杂石墨烯。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(rrm)、X射线光电子能谱(xPs)、X射线衍射(xRD)、X射线能谱(EDS)X~品的形貌、结构和组成进行了表征。结果表明：该合成途径能成功实现对氧化石墨烯的还原和掺杂，所合成的氮掺杂石墨烯呈现透明绢丝状结构。关键词：石墨烯；氮掺杂；微波固相法中图分类号：0613．71文献标识码：A文章编号：1001．4861(2013)10．2105—05DOI：10．3969~．issn．1001-4861

3、．2013．00．328PreparationofNitrogen-DopedGraphenewithSolidMicrowaveMethodWANGKaiJIBing—Cheng2HANMei—JiaLILi—Wei(SchoolofAutomationEngineering,QingdaoUniversity,Qingdao，Shandong266071，China)(2SchoolofElectricalEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian，Liaoni

4、ng116023，China)r3SouthwestMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteofChina)Abstract：GraphiteoxidewassynthesizedviaHummersmethodwithflakegraphiteasrawmaterial·Aftercentrifugationandwashingtocleanouttheremnantslat，ethylenediamine(EDA)wasaddedintothedispersiont

5、oreactwithgrapheneoxidesgivingrisetofunctionalgraphenesheets(FGS)．ThedriedFGScaninteractwithmicrowavesstrongly，producingsuperheatingwhichresultsindecomposingthegraftedEDAmoleculesandin—situdopinggraphenesheets．Themorphology，structure，andcomponentsoftheas—produc

6、edgraphenewerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscope(TEM)，Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)，X—rayphotoelectronspectroscopy(XPS)，X—raydiffraction(XRD)，energydispersionspectrum(EDS)．Theresultsshowedthatnitrogen—dope

7、dgraphenesheets(NGS)canbesuccessfullysynthesizedviathisstrategy．Thesynthesizednitrogen—dopedgraphenewastransparent．Keywords：graphene；nitrogen—doped；solidmicrowave石墨烯是由sp。碳原子构筑而成的具有单原子的结构使其表现出传统材料所不具有的多种非凡层厚度的二维晶体材料．是继富勒烯和碳纳米管发性能．比如优异的化学稳定性和较大的比表面现之后的又一种新型的碳同素异构

8、体ll-31。这种独特积．出众的导热性和导电性啕，使其成为极具前景的收稿13期：2013．03．13。收修改稿13期：2013．05—19。国家863高科技项目(No．2012AA110407)~I山东省科技发展计划(No．2011GGB01123)资助项目。通讯联系人。E-mail：wkwj888@163．eom第1O期王凯等：微波固相法快速