[发明专利]硼掺杂石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：

将石墨进行氧化，得到氧化石墨；

将所述氧化石墨分散在去离子水中，超声1小时~3小时，过滤，烘干，得到氧化石墨烯；

将所述氧化石墨烯置于惰性气体的气氛下，升温至700°C~900°C并保温0.5小时~2.0小时后冷却至室温，得到石墨烯；

使用氦气等离子体对所述石墨烯进行改性处理，得到改性石墨烯；及

将所述改性石墨烯与三氧化二硼混合后置于惰性气体的气氛下，升温至800°C~1300°C并保温30分钟~180分钟后冷却至室温，除去残余的三氧化二硼，洗涤，干燥，得到硼掺杂石墨烯。

2.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述制备氧化石墨的步骤包括：

将石墨加入浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，在0°C温度下搅拌；

加入高锰酸钾至所述混合溶液中并加热至85°C进行反应，并保温30分钟；

加入去离子水至加入了高锰酸钾的混合溶液，继续在85°C下保持30分钟；

加入过氧化氢至加入了去离子水的混合溶液中；

将加入了过氧化氢的混合溶液进行抽滤并用稀盐酸和去离子水对固体物进行洗涤；及

干燥所述固体物，得到氧化石墨。

3.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述使用氦气等离子体对所述石墨烯进行改性处理为将所述石墨烯置于放电功率为50W~150W的氦气等离子体下处理2小时~3小时。

4.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述改性石墨烯与三氧化二硼的质量比为0.5:1~3:1。

5.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氖气；所述惰性气体的流速为200mL/min~400mL/min。

6.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述升温至700°C~900°C的升温速率为15°C/min~30°C/min。

7.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述升温至800°C~1300°C的升温速率为10°C/min~30°C/min。

8.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，除去残余的三氧化二硼的步骤为将改性石墨烯与三氧化二硼反应后混合物置于3mol/L的氢氧化钠溶液中搅拌4小时后过滤。

9.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述干燥为真空干燥12小时。

10.根据权利要求1所述的硼掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于，所述石墨的纯度为99.5%。