[发明专利]一种氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料，其特征在于，包括以下组分组成：氧化石墨烯、双氧水和含氮、磷、硫三种元素的掺杂剂。

2.如权利要求1所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 称取适量氧化石墨烯超声分散于去离子水中得到氧化石墨烯分散液，加入造孔剂后将其转移到水热反应釜中，搅拌、反应，待反应完后冷却至室温；

S2. 将步骤S1所得产物离心分离，洗涤，冷冻干燥，得到三维多孔氧化石墨烯，将其再次超声分散于水溶液中，接着在强搅拌下加入含氮、磷、硫三种元素的掺杂剂继续搅拌溶解得到混合溶液；

S3. 将步骤S2所得的混合溶液进行水热反应，反应完后冷却到室温；

S4. 将步骤S3所得的反应产物离心分离，洗涤，冷冻干燥即得含氮硫磷三种元素的三掺杂多孔氧化石墨烯。

3.根据权利要求2所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中得到的氧化石墨烯分散液浓度为0.1～4 mg/mL，所述造孔剂与氧化石墨烯分散液的体积比为1∶5～50。

4.根据权利要求2所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中反应温度为 100～200℃，反应时间为2～12h。

5.根据权利要求2所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述造孔剂为双氧水，所述双氧水浓度为20~40wt%，优选双氧水浓度为30wt%。

6.根据权利要求2所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述含氮磷硫三种元素的掺杂剂为磷酸盐和含硫有机物。

7.根据权利要求6所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中加入的多孔氧化石墨烯、含硫有机物、磷酸盐的质量比为1∶1～10∶1～10。

8.根据权利要求6所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐可以为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵或磷酸铵盐，所述含硫有机物可以为半胱氨酸、硫脲或硫代乙酰胺；优选地所述含硫有机物为L-半胱氨酸，所述磷酸盐为磷酸二氢铵。

9.根据权利要求2所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中反应温度为 100～200℃，反应时间为2～24h。

10.权利要求1~9所述的氮硫磷三种元素掺杂多孔氧化石墨烯材料用于超级电容器电极材料。