一种制备氮掺杂磷烯的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107161964A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710495545.8(22)申请日2017.06.26(71)申请人北京石油化工学院地址102600北京市大兴区黄村清源北路19号(72)发明人祖雷崔秀国连慧琴(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明李闯(51)Int.Cl.C01B25/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种制备氮掺杂磷烯的方法(57)摘要本发明公开了一种制备氮掺杂磷烯的方法，包括：将磷烯和含氮无机盐一同置于溶液中，磷烯的用量占磷烯和含氮无机盐总质量的5％～95％，再用超声波分散使其均匀混合，然后将溶液蒸干，从而得到氮掺杂磷烯前驱体；将所述氮掺杂磷烯前驱体置于充有惰性气体的高温炉中进行煅烧，煅烧温度为300～1100℃，保温时间为0.1～72h，然后冷却至室温，从而制得氮掺杂磷烯。本发明可以将氮元素掺杂到磷烯中，使磷烯具有很好的抗氧化性能，不仅磷烯的物理化学性能不会被破坏，而且操作简单、对设备要求低、产品质量好、产率高，产品可广泛用到电子通信、交通运输等领域。CN107161964ACN107161964A权利要求书1/1页1.一种制备氮掺杂磷烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、将磷烯和含氮无机盐一同置于溶液中，磷烯的用量占磷烯和含氮无机盐总质量的5％～95％，再用超声波分散使其均匀混合，然后将溶液蒸干，从而得到氮掺杂磷烯前驱体；步骤B、将所述氮掺杂磷烯前驱体置于充有惰性气体的高温炉中进行煅烧，煅烧温度为300～1100℃，保温时间为0.1～72h，然后冷却至室温，从而制得氮掺杂磷烯。2.根据权利要求1所述的制备氮掺杂磷烯的方法，其特征在于，在步骤A中，超声波分散时间为0.01～48h。3.根据权利要求1或2所述的制备氮掺杂磷烯的方法，其特征在于，所述含氮无机盐为氯化铵、硫酸铵、亚硫酸铵、磷酸铵、亚磷酸铵、硝酸铵、亚硝酸铵中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的制备氮掺杂磷烯的方法，其特征在于，步骤A中所述的溶液为水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氢呋喃、四氯化碳、乙腈、乙醚、石油醚、戊烷、己烷、二硫化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、乙酸乙酯、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、环己烷、N,N-二甲基甲酰胺、甲醛、硫酸、盐酸、硝酸、乙酸、丙酸、氨水、水合肼、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的制备氮掺杂磷烯的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气或二氧化碳中的至少一种。6.根据权利要求1或2所述的制备氮掺杂磷烯的方法，其特征在于，步骤B中制得氮掺杂磷烯在惰性气体或真空条件下保存。7.根据权利要求6所述的制备氮掺杂磷烯的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气或二氧化碳中的至少一种。2CN107161964A说明书1/4页一种制备氮掺杂磷烯的方法技术领域[0001]本发明涉及磷烯复合材料领域，尤其涉及一种制备氮掺杂磷烯的方法。背景技术[0002]磷烯材料是新型的二维磷纳米材料，其特殊的微观稳定结构使其具有优异的电化学性能和热传导性能，因此磷烯材料在电子通信、交通运输等领域具有广阔应用前景。[0003]磷烯的环境稳定性较差，磷原子较强的化学活性使其容易被氧气、水等物质侵蚀而失去原有性能，在使用时必须通过设备或其他方法进行严格保护，否则会因侵蚀而迅速分解，这使其在实际使用过程中受到大幅限制。另外，磷烯的机械性能较弱，在实际应用过程中易受到外力而受到破坏。[0004]在现有技术中，对磷烯的环境不稳定性(即容易被氧化侵蚀的缺点)没有很好的处理方法，且没有出现氮掺杂磷烯及其合成方法。发明内容[0005]针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种制备氮掺杂磷烯的方法，可以将氮元素掺杂到磷烯中，使磷烯具有很好的抗氧化性能，不仅磷烯的物理化学性能不会被破坏，而且操作简单、对设备要求低、产品质量好、产率高，产品可广泛用到电子通信、交通运输等领域。[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的：[0007]一种制备氮掺杂磷烯的方法，包括以下步骤：[0008]步骤A、将磷烯和含氮无机盐一同置于溶液中，磷烯的用量占磷烯和含氮无机盐总质量的5％～95％，再用超声波分散使其均匀混合，然后将溶液蒸干，从而得到氮掺杂磷烯前驱体；[0009]步骤B、将所述氮掺杂磷烯前驱体置于充有惰性气体的高温炉中进行煅烧，煅烧温度为300～1100℃，保温时间为0.1～72h，然后冷却至室温，从而制得氮掺杂磷烯。[0010]优选地，在步骤A中，超声波分散时间为0.01～48h。[0011]优选地，所述含氮无机盐为氯化铵、硫酸铵、亚硫酸铵