一种限域燃烧制备氮掺杂多孔石墨烯纳米材料的方法及应用

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本发明公开了一种限域燃烧制备氮掺杂纳米多孔石墨烯的方法，是向氧化石墨烯水分散中依次加入苯丙氨酸和硝酸锌，超声分散使其混合均匀；抽滤，干燥后燃烧，所得产物依次用盐酸和水洗涤以除去金属氧化物，烘干，即得氮掺杂纳米多孔石墨烯。本发明以苯丙氨酸作为氮源，硝酸锌水滑层作为纳米孔模板，在石墨烯燃烧过程中蚀刻出纳米孔，利用水滑石的层间空间作为封闭的纳米反应器，将苯丙氨酸所含的氮原子掺杂进石墨烯晶格中。本发明将部分燃烧法与限域法相结合，提高了石墨烯的氮掺杂程度及平面氮的比例；通过调节硝酸锌及氨基酸的量可实现氮掺杂量的调控；通过真空抽滤得到氮掺杂纳米多孔石墨烯膜对稀土元素具有高的透过和分离能力。