不同氮源对掺氮石墨烯的结构和性能的影响

来源期刊：材料研究学报2018年第8期

论文作者：李子庆 赫文秀 张永强 于慧颖 李兴盛 刘斌

文章页码：616 - 624

关键词：无机非金属材料;掺氮石墨烯;水热法;电化学性能;

摘    要：先用改进的Hummers方法冷冻干燥制备氧化石墨（GO）,再分别以水合肼、氨水、乙二胺、尿素作为掺氮剂和还原剂用一步水热法合成掺氮石墨烯。使用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）、同步热重分析（TGA）、氮气吸脱附分析等手段表征了样品的微观结构和形貌,应用循环伏安、电化学交流阻抗、恒流等充放电技术测试了样品的电化学性能。结果表明:四种掺氮剂皆能有效还原GO,制备出掺氮含量（质量分数）分别为4.99%,6.35%,7.70%和9.18%的石墨烯。氮元素以"pyridinic N"、"pyrrolic N"、"graphitic N"三种形式掺杂到石墨烯的晶格中。由乙二胺和尿素还原制备的掺氮石墨烯比电容可达187.6 F·g^-1和191.6 F·g^-1,电化学性能最高。