1.一种氮原子掺杂石墨烯纳米卷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)石墨烯与氮源溶液混合:
制备浓度为1.0~5.0mg/mL的石墨烯分散液,分散质为双层石墨烯或多层石墨烯,分散剂为去离子水、无水乙醇或丙酮;
制备氮源溶液;
将石墨烯分散液和氮源溶液按一定体积比1:1~5进行混合,磁力搅拌6~12h后离心清洗,去除上清液得到产物A,将所述产物A置于60℃烘箱中干燥12h得到混合物B;
2)液氮冷冻:
将所述混合物B加入到液氮中,混合均匀,得到混合液C,所述混合液C中,混合物B的质量与液氮的体积之比为1:50;质量的单位是g,体积的单位是mL;
3)微波加热:
将混合液C在功率为500~1200w的微波中加热5~180s,得到混合物D;
4)离心分离:
a)混合物D中的残余的液氮自然蒸干,收集得到固体残余物;
b)向第a)步收集的固体残余物加入溶剂30~200mL,在超声波输出频率为100Hz~
5MHz下,进行超声分散5~30分钟,得到悬浮液;
所述的溶剂为去离子水、无水乙醇或丙酮;
c)采用离心分离法,将b)步得到的悬浮液,在转速为2000~6000rpm下离心10~60分钟,进行固液分离,收集沉降物;
5)干燥:
将第4)步收集的沉降物,在温度为60~150℃下干燥30~180分钟,得到氮掺杂量为
0.3~15.0%的石墨烯纳米卷。
2.根据权利要求1所述的一种氮原子掺杂石墨烯纳米卷的制备方法,其特征在于:所述的氮源溶液中,溶质选自氨基氰、多巴胺、苯胺或三聚氰胺,以对石墨烯进行氮原子掺杂,溶剂为去离子水、无水乙醇或丙酮;氮源溶液均为为各溶质在室温条件下的饱和溶液。