1.一種摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物的制備方法,其特征在于,具體步驟如下:
(1)將硫辛酸、乙二胺和植酸之一種或兩種作為雜元素前驅(qū)體,按溶于去離子水中,混合均勻,然后轉(zhuǎn)移入具有聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中,在水熱條件下反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液過濾,去除雜質(zhì),然后透析24~48小時,最后凍干,得到摻雜型碳點粉末;
(2)將碳點加入到氧化石墨烯水溶液中,混合均勻,并進行水熱反應(yīng),然后將所得的固體取出,分別用去離子水和乙醇洗滌,再在60~120℃下真空烘干,得到摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,在硫辛酸、乙二胺和植酸中選擇一種或兩種作為雜元素前驅(qū)體進行反應(yīng),分別實現(xiàn)氮、硫、磷單摻雜和氮硫、氮磷、磷硫雙摻雜的碳點;
其中,合成單摻雜碳點時,硫辛酸、乙二胺以及植酸的水溶液的質(zhì)量濃度均在5~50mg/mL之間;合成雙摻雜碳點時,兩種雜元素前體的質(zhì)量濃度總和在5~50mg/mL之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,水熱反應(yīng)在200~300℃下進行,反應(yīng)時間控制在12~36小時之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,氧化石墨烯水溶液的質(zhì)量濃度控制在1 ~10mg/mL之間,氧化石墨烯和碳點的質(zhì)量比為1:5~5:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,水熱反應(yīng)的溫度在120~200℃之間,水熱反應(yīng)的時間在6~24小時之間。
6.由權(quán)利要求1-5之一所述制備方法得到的摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物。
7.如權(quán)利要求6所述的摻雜型碳點與石墨烯的復(fù)合物在制備氧還原電極中的應(yīng)用,具體步驟為:
(A)將直徑3mm的玻碳電極在粒度為50-300nm的氧化鋁水漿中打磨、拋光,然后在高純水中超聲洗滌30~60秒,氮氣吹干,獲得預(yù)處理玻碳電極;
(B)取所述摻雜型碳點/石墨烯復(fù)合物分散于乙醇中配制為5~10mg/mL的漿料,加入適量Nafion乙醇溶液后超聲分散15~45分鐘,獲得均勻漿料;將所述漿料滴涂到預(yù)處理玻碳電極上,室溫下干燥,即得所述氧還原電極。