本发明涉及无机纳米粉体的制备及应用领域，具体涉及一种基于溶剂热法制备石墨烯负载硫化亚铁纳的方法及其在电催化氮气还原领域的应用。
背景技术：
众所周知，氨（nh3）作为一种重要的化工原料，已经在化肥制造业、塑料橡胶制造业以及医药行业发挥了不可替代的作用。全世界每年都有1.45亿公吨的氨被制造并投入使用。因此，氨的制备对当今世界人类的发展和社会的进步意义重大。然而，目前世界上广泛应用的制氨工艺为哈伯-博施法（haber-bosch），该方法由于反应条件严苛（高温、高压）、规模庞大、释放大量二氧化碳（全球1.6%的co2排放由此带来）以及消耗大量能量（全球每年1%~3%的能量用于哈伯-博施法制氨）等缺点，导致其进一步开展面临重大挑战。为响应可持续发展理念以及国家新旧能源转化的号召，在温和条件实现氨的大量制备成为了目前研究的焦点。因此，当今世界大量的科学家正在努力探索设计新型的工艺实现氨的大量制备。
在众多新型工艺中，电催化氮气还原制氨受益于温和的反应条件、安全的工艺流程以及绿色无污染的工艺过程等优点成功地吸引了国内外大量研究机构的目光。该工艺也成为了最有希望替代哈伯-博施法的工艺之一。然而，电催化氮气还原还面临一系列问题难以解决，因此使电催化制氨的工艺工业化实施遇到瓶颈。具体来讲，电催化过程中分解水的半反应：电催化产氢（her）与氮气还原过程过电位相似使其难以分离。因此通常情况下，电催化氮还原过程都伴随着不可忽略的析氢反应，导致了电催化氮还原极差的法拉第效率以及较低的电子利用率。针对这一问题，科学家们提出了几种调控策略实现高选择性的电催化氮气还原。近期，中国科技大学谢毅院士课题组发现，受益于纳米颗粒与石墨烯片层之间强耦合效应，一种桥键（介于纳米颗粒与石墨烯之间）被创造。进一步研究发现该桥键可以作为电荷转移良好的通道大幅度促进电催化氮还原过程中的电荷转移速率从而实现高产量、高选择性以及高稳定性的电催化氮还原，这一发现为电催化的氮气还原的工业应用提供了理论基础。另外，上海交通大学陈接胜课题组报道，对材料表面电荷进行有目的调控可以实现氮气选择性的吸附和还原，进而实现电催化氮气还原法拉第效率的大幅度提升。考虑到石墨烯与纳米颗粒之间桥键对电荷转移的提升作用以及石墨烯可以向纳米材料注入电子的能力，制备一种石墨烯负载的纳米颗粒材料非常有希望实现电催化氮气还原的高活性以及高选择性。因此，选择合适的材料负载在石墨烯上可以为电催化氮气还原的工业化生产做出巨大贡献。
过渡金属由于独特的3d电子结构（既可以提供电子又可以接受电子）在电催化领域已经取得了重大突破。同时，考虑到纳米材料独特的尺寸效应以及硫化物的高导电性，我们预计开发一种石墨烯负载的过渡金属硫化物可以实现优异的电催化氮气还原性能。鉴于此，我们进行了一系列实验以及表征，发现硫化亚铁负载在石墨烯上可以最大程度的提升电催化氮还原的产量和选择性。因此，本发明提供了一种石墨烯负载硫化亚铁的纳米材料作为一种高效、高选择性的电催化氮气还原催化剂。在酸性电解液中-0.2v（相对于标准氢电极）下，产量为86.9µgh–1mg–1cat.，法拉第效率高达5.3%，该催化活性与国内外同行研究的电催化剂相比，产量以及选择性都获得进一步的提升，该材料的成功合成为将来电催化氮气还原催化剂的研究和开发开辟了一条新的路径。
技术实现要素：
本发明解决的问题在于提供一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法及其电催化氮气还原应用。为解决上述问题本发明的技术方案为：
1.一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，制备步骤如下：（1）在碱性水溶液中加入适量铁源试剂制得预反应液，将预反应液置于电热鼓风干燥箱中加热一定时间，自然冷却至室温，洗涤、离心、收集，冷冻干燥后得到自制的三氧化二铁纳米粉体；（2）取一定量三氧化二铁纳米粉体以及适量自制的石墨烯置于无水乙醇溶剂中，加入一定量硫源试剂制得反应溶液，加热反应溶液一定时间，冷却至室温，离心收集，真空干燥后得到黑色石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（1）中，碱性的水溶液其ph为9~11；最优为:9~10。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（1）中，用到的碱性调节剂为：氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中一种或几种的混合；最优为:氨水、柠檬酸三钠。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（1）中，铁源试剂为九水合硝酸铁、六水合氯化铁、硫酸铁铵、硫酸铁、乙酰丙酮铁；最优为六水合氯化铁、九水合硝酸铁。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（1）中，预反应液中铁的浓度为0.01~0.10mol/l；最优为:0.04~0.08mol/l。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（1）中，预反应液反应温度为100oc~180oc，反应时间为5h~30h；最优为：150oc~160oc，12h~24h。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（2）中，三氧化二铁纳米粉体与自制氧化石墨烯（质量浓度为：0.11g/ml）的质量比为1~3:100~300；最优为：1:200。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（2）中，用到的硫化试剂为硫代乙酰胺、硫化钠、硫代硫酸钠、硫脲中一种或两种的组合，最优为:硫代乙酰胺以及硫脲。
9.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（2）中，三氧化二铁与硫化试剂的质量比为1~3:8~10，最优为1~2:8~9。
10.根据权利要求1所述的一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备方法，所述步骤（2）中，硫化反应溶液反应温度为150oc~200oc，反应时间为10h~20h；最优为：180oc~190oc，15h~18h。
11.一种石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的制备及电催化氮还原应用，其特征在于，采用三电极系统进行测试，在电化学工作站上进行电催化氮还原性能测试，以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，以碳棒为对电极，以ag/agcl电极为参比电极；以0.1mol/l盐酸溶液为电解液；以h型玻璃电解槽为电解反应装置；并以nafion膜（117）分隔阳极舱与阴极舱。
具体实施例方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
自制氧化石墨烯步骤：取一定量的碳粉加入70ml硫酸中，搅拌30min后，在冰浴下加入一定量硝酸钠，继续搅拌30min，在冰浴下缓慢加入适量高锰酸钾，继续搅拌直至充分溶解形成均匀分散的混合溶液，然后升温至40oc继续搅拌一段时间。接下来，在冰浴状态下贴壁缓慢加入40ml去离子水，然后迅速加入100ml去离子水搅拌一段时间后取出。待升到室温后，缓慢加入20mlh2o2搅拌均匀后取出用稀盐酸洗涤数次，洗至ph接近中性后，将获得的溶液加适量去离子水超声6h，然后离心（4500r/min，30min），离心取上层清液即得到自制的氧化石墨烯并用于后续反应。经计算自制石墨烯的质量浓度为0.11g/ml。
实施例1
第一步：取实验室用50ml水热高压反应釜，水热高压反应釜具有聚四氟乙烯内胆。取40ml去超纯水加入到50ml聚四氟乙烯内胆中，磁力搅拌下加入氢氧化钠（0.5150g，12.9mmol）搅拌至充分溶解（ph=8.5）。接下来，在磁力搅拌下继续加入硫酸铁（0.2399g，0.6mmol）。搅拌12h后，将磁子吸出并密封水热高压釜，然后将其置于110°c电热鼓风干燥箱内保温6h。自然冷却后，用超纯水离心洗涤数次、冷冻干燥后得到三氧化二铁纳米粉体。
第二步：取35.5ml无水乙醇与4.5ml自制的石墨烯于50ml烧杯中，超声处理6h后转移至50ml聚四氟乙烯内胆中。在磁力搅拌下依次加入50mg三氧化二铁纳米粉体、150mg硫化钠，继续搅拌2h得到硫化反应溶液。将反应釜密封后置于150oc电热鼓风干燥箱内保温12h。反应后，待冷却至室温后，用无水乙醇洗涤数次、真空干燥后得到黑色的石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体。
第三步：石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体电催化氮气还原应用
1.称取5mg石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体，加入到0.5ml乙醇以及0.5ml去离子水，然后加入50μlnafion溶液超声1h，得到均匀分散液。取20μl上述分散液，涂抹在洁净干燥的碳纸表面，其中碳纸用生料带将表面积控制为0.5cm×1cm，自然晾干。
2.采用三电极体系，在辰华660e电化学工作站上进行电催化氮还原性能测试。以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，以碳棒为对电极，ag/agcl电极为参比电极。以0.1mol/l盐酸溶液为电解液，以h型玻璃电解槽为反应装置；并以nafion膜（117）分隔阳极舱与阴极舱。
3.以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0~-1.0v（相对ag/agcl电极），最高电位0v，最低电位-1.0v，开始电位为0v，终止电位为-1.0v。扫描速率为0.05v/s。采样间隔为0.001v，静置时间为2s，扫描段数为500。
4.经循环伏安活化后，以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，对催化剂进行长时间氮还原测试，电位分别设置为-0.1v，-0.1v，-0.3v，-0.4v，-0.5v，-0.6v（相对标准氢电极）运行时间设置为7200s。
第四步：氨产量测试
1.工作曲线绘制：以氯化铵为标准试剂在0.1mol/l的盐酸溶液中分别配制0.0μg/ml，0.1μg/ml，0.2μg/ml，0.3μg/ml，0.4μg/ml，0.5μg/ml，0.6μg/ml，0.7μg/ml，0.8μg/ml，0.9μg/ml，1.0μg/ml的标准溶液并对其进行显色反应测试吸光度。具体的显色流程为：取标准溶液2ml加入1mol/l氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠），然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外可见分光光度计在550nm~800nm波长范围内进行光谱扫描，记录655nm处吸光度数值并与浓度作图得到工作曲线。
2.氨产量测试：分别取各个电位下运行2h后的电解液2ml，加入1mol/氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠）然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外光谱在550nm~800nm内进行光谱扫描，并记录655nm处吸光度数值，对照工作曲线最终得到氨的浓度。经数据处理和计算后，石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体应用到nrr效果优异，-0.3v（相对标准氢电极）下氨产率达到83.7µgh–1mg–1cat.，法拉第效率达5.0%。
实施例2
第一步：取实验室用50ml水热高压反应釜，水热高压反应釜具有聚四氟乙烯内胆。取40ml去超纯水加入到50ml聚四氟乙烯内胆中，磁力搅拌下加入柠檬酸三钠（3.1762g，10.8mmol）搅拌至充分溶解（ph=9.5）。接下来，在磁力搅拌下继续加入六水合氯化铁（0.8646g，3.2mmol）。搅拌12h后，将磁子吸出并密封水热高压釜，然后将其置于110°c电热鼓风干燥箱内保温6h。自然冷却后，用超纯水离心洗涤数次、冷冻干燥后得到三氧化二铁纳米粉体。
第二步：取31ml无水乙醇与9ml自制的石墨烯于50ml烧杯中，超声处理6h后转移至50ml聚四氟乙烯内胆中。在磁力搅拌下依次加入50mg三氧化二铁纳米粉体、200mg硫代乙酰胺，继续搅拌2h得到硫化反应溶液。将反应釜密封后置于180oc电热鼓风干燥箱内保温17h。反应后，待冷却至室温后，用无水乙醇洗涤数次、真空干燥后得到黑色的石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体。
第三步：石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体电催化氮气还原应用
1.称取5mg石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体，加入到0.5ml乙醇以及0.5ml去离子水，然后加入50μlnafion溶液超声1h，得到均匀分散液。取20μl上述分散液，涂抹在洁净干燥的碳纸表面，其中碳纸用生料带将表面积控制为0.5cm×1cm，自然晾干。
2.采用三电极体系，在辰华660e电化学工作站上进行电催化氮还原性能测试。以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，以碳棒为对电极，ag/agcl电极为参比电极。以0.1mol/l盐酸溶液为电解液，以h型玻璃电解槽为反应装置；并以nafion膜（117）分隔阳极舱与阴极舱。
3.以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0~-1.0v（相对ag/agcl电极），最高电位0v，最低电位-1.0v，开始电位为0v，终止电位为-1.0v。扫描速率为0.05v/s。采样间隔为0.001v，静置时间为2s，扫描段数为500。
4.经循环伏安活化后，以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，对催化剂进行长时间氮还原测试，电位分别设置为-0.1v，-0.1v，-0.3v，-0.4v，-0.5v，-0.6v（相对标准氢电极）运行时间设置为7200s。
第四步：氨产量测试
1.工作曲线绘制：以氯化铵为标准试剂在0.1mol/l的盐酸溶液中分别配制0.0μg/ml，0.1μg/ml，0.2μg/ml，0.3μg/ml，0.4μg/ml，0.5μg/ml，0.6μg/ml，0.7μg/ml，0.8μg/ml，0.9μg/ml，1.0μg/ml的标准溶液并对其进行显色反应测试吸光度。具体的显色流程为：取标准溶液2ml加入1mol/l氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠），然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外可见分光光度计在550nm~800nm波长范围内进行光谱扫描，记录655nm处吸光度数值并与浓度作图得到工作曲线。
2.氨产量测试：分别取各个电位下运行2h后的电解液2ml，加入1mol/氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠）然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外光谱在550nm~800nm内进行光谱扫描，并记录655nm处吸光度数值，对照工作曲线最终得到氨的浓度。经数据处理和计算后，石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体应用到nrr效果优异，-0.3v（相对标准氢电极）下氨产率达到86.9µgh–1mg–1cat.，法拉第效率达5.3%。
实施例3
第一步：取实验室用50ml水热高压反应釜，水热高压反应釜具有聚四氟乙烯内胆。取40ml去超纯水加入到50ml聚四氟乙烯内胆中，磁力搅拌下加入1ml氨水搅拌30min（ph=10）。接下来，在磁力搅拌下继续加入九水合硝酸铁（0.8080g，2.0mmol）。搅拌12h后，将磁子吸出并密封水热高压釜，然后将其置于160°c电热鼓风干燥箱内保温12h。自然冷却后，用超纯水离心洗涤数次、冷冻干燥后得到三氧化二铁纳米粉体。
第二步：取31ml无水乙醇与9ml自制的石墨烯于50ml烧杯中，超声处理6h后转移至50ml聚四氟乙烯内胆中。在磁力搅拌下依次加入50mg三氧化二铁纳米粉体、400mg硫脲，继续搅拌2h得到硫化反应溶液。将反应釜密封后置于190oc电热鼓风干燥箱内保温15h。反应后，待冷却至室温后，用无水乙醇洗涤数次、真空干燥后得到黑色的石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体。
第三步：石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体电催化氮气还原应用
1.称取5mg石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体，加入到0.5ml乙醇以及0.5ml去离子水，然后加入50μlnafion溶液超声1h，得到均匀分散液。取20μl上述分散液，涂抹在洁净干燥的碳纸表面，其中碳纸用生料带将表面积控制为0.5cm×1cm，自然晾干。
2.采用三电极体系，在辰华660e电化学工作站上进行电催化氮还原性能测试。以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，以碳棒为对电极，ag/agcl电极为参比电极。以0.1mol/l盐酸溶液为电解液，以h型玻璃电解槽为反应装置；并以nafion膜（117）分隔阳极舱与阴极舱。
3.以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0~-1.0v（相对ag/agcl电极），最高电位0v，最低电位-1.0v，开始电位为0v，终止电位为-1.0v。扫描速率为0.05v/s。采样间隔为0.001v，静置时间为2s，扫描段数为500。
4.经循环伏安活化后，以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，对催化剂进行长时间氮还原测试，电位分别设置为-0.1v，-0.1v，-0.3v，-0.4v，-0.5v，-0.6v（相对标准氢电极）运行时间设置为7200s。
第四步：氨产量测试
1.工作曲线绘制：以氯化铵为标准试剂在0.1mol/l的盐酸溶液中分别配制0.0μg/ml，0.1μg/ml，0.2μg/ml，0.3μg/ml，0.4μg/ml，0.5μg/ml，0.6μg/ml，0.7μg/ml，0.8μg/ml，0.9μg/ml，1.0μg/ml的标准溶液并对其进行显色反应测试吸光度。具体的显色流程为：取标准溶液2ml加入1mol/l氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠），然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外可见分光光度计在550nm~800nm波长范围内进行光谱扫描，记录655nm处吸光度数值并与浓度作图得到工作曲线。
2.氨产量测试：分别取各个电位下运行2h后的电解液2ml，加入1mol/氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠）然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外光谱在550nm~800nm内进行光谱扫描，并记录655nm处吸光度数值，对照工作曲线最终得到氨的浓度。经数据处理和计算后，石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体应用到nrr效果优异，-0.3v（相对标准氢电极）下氨产率达到86.3µgh–1mg–1cat.，法拉第效率达5.3%。
实施例4
第一步：取实验室用50ml水热高压反应釜，水热高压反应釜具有聚四氟乙烯内胆。取40ml去超纯水加入到50ml聚四氟乙烯内胆中，磁力搅拌下加入碳酸钠（2.1763g，20.5mmol）搅拌至充分溶解（ph=11）。接下来，在磁力搅拌下继续加入硫酸铁铵（1.0641g，2.0mmol）。搅拌12h后，将磁子吸出并密封水热高压釜，然后将其置于180°c电热鼓风干燥箱内保温28h。自然冷却后，用超纯水离心洗涤数次、冷冻干燥后得到三氧化二铁纳米粉体。
第二步：取26.3ml无水乙醇与13.5ml自制的石墨烯于50ml烧杯中，超声处理6h后转移至50ml聚四氟乙烯内胆中。在磁力搅拌下依次加入50mg三氧化二铁纳米粉体、500mg硫代硫酸钠，继续搅拌2h得到硫化反应溶液。将反应釜密封后置于200oc电热鼓风干燥箱内保温19h。反应后，待冷却至室温后，用无水乙醇洗涤数次、真空干燥后得到黑色的石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体。
第三步：石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体电催化氮气还原应用
1.称取5mg石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体，加入到0.5ml乙醇以及0.5ml去离子水，然后加入50μlnafion溶液超声1h，得到均匀分散液。取20μl上述分散液，涂抹在洁净干燥的碳纸表面，其中碳纸用生料带将表面积控制为0.5cm×1cm，自然晾干。
2.采用三电极体系，在辰华660e电化学工作站上进行电催化氮还原性能测试。以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，以碳棒为对电极，ag/agcl电极为参比电极。以0.1mol/l盐酸溶液为电解液，以h型玻璃电解槽为反应装置；并以nafion膜（117）分隔阳极舱与阴极舱。
3.以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，在三电极体系中进行循环伏安测试，使样品活化。循环伏安测试电压区间为0~-1.0v（相对ag/agcl电极），最高电位0v，最低电位-1.0v，开始电位为0v，终止电位为-1.0v。扫描速率为0.05v/s。采样间隔为0.001v，静置时间为2s，扫描段数为500。
4.经循环伏安活化后，以涂有石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体的碳纸为工作电极，对催化剂进行长时间氮还原测试，电位分别设置为-0.1v，-0.1v，-0.3v，-0.4v，-0.5v，-0.6v（相对标准氢电极）运行时间设置为7200s。
第四步：氨产量测试
1.工作曲线绘制：以氯化铵为标准试剂在0.1mol/l的盐酸溶液中分别配制0.0μg/ml，0.1μg/ml，0.2μg/ml，0.3μg/ml，0.4μg/ml，0.5μg/ml，0.6μg/ml，0.7μg/ml，0.8μg/ml，0.9μg/ml，1.0μg/ml的标准溶液并对其进行显色反应测试吸光度。具体的显色流程为：取标准溶液2ml加入1mol/l氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠），然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外可见分光光度计在550nm~800nm波长范围内进行光谱扫描，记录655nm处吸光度数值并与浓度作图得到工作曲线。
2.氨产量测试：分别取各个电位下运行2h后的电解液2ml，加入1mol/氢氧化钠溶液2ml（其中包含5wt%水杨酸以及5wt%二水合柠檬酸钠）然后加入0.05mol/l次氯酸钠溶液1ml，最后加入5wt%二水合硝普钠溶液0.2ml。室温避光条件下静置显色2h后运用紫外光谱在550nm~800nm内进行光谱扫描，并记录655nm处吸光度数值，对照工作曲线最终得到氨的浓度。经数据处理和计算后，石墨烯负载硫化亚铁纳米粉体应用到nrr效果优异，-0.2v（相对标准氢电极）下氨产率达到84.3µgh–1mg–1cat.，法拉第效率达5.1%。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。