CN103386483B - 一种纳米石墨烯复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种纳米石墨烯复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种纳米石墨烯复合材料及其制备方法，提供了一种元素组分石墨烯：25~75%、镍：23~71%、磷：2~4%的复合材料，其制备工艺通过对纳米石墨烯进行敏化、活化，溶解到含镍的混合溶液中，与次磷酸钠溶液进行反应等工艺步骤制得。本发明工艺简单，方便操作，组分配比合理，通过本发明工艺制备的产品具有散热性好、导电快、耐磨、防腐等优异性能，尤其是解决了石墨烯和金属的化学结合问题，使之能有效的和其它金属相结合。
Description
技术领域
本发明涉及纳米粉体材料，具体为一种纳米石墨烯复合材料及其制备方法。
背景技术
随着科学与研究的不断的深入和发展，在材料领域，石墨烯已经成为一种新贵，石墨烯是由碳原子以sp2杂化连接的单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，其基本结构单元为有机材料中最稳定的苯六元环。石墨烯是世界上最薄的二维材料，厚度仅为0.35nm；其强度是已测试材料中最高的。
随着对石墨烯的研究越来越多，但根据现阶段的工艺，人们对石墨烯的研究和应用依然有着难题，比如石墨烯与金属不能有机的结合到一起，这极大的限制了石墨烯的应用范围。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种纳米石墨烯复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种纳米石墨烯复合材料，包括以下质量百分比的元素组分：
石墨烯：25~75%；
镍：23~71%；
磷：2~4%。
一种纳米石墨烯复合材料的制备方法，其工艺流程包括以下步骤：
第一步：按照重量称取纳米石墨烯1份，首先，将石墨烯放入去离子水中，超声震荡分散，处理30min，抽滤移至敏化剂中进行敏化处理，超声震荡40~60min，抽滤移至活化剂中进行活化，超声震荡40~60min，抽滤并用去离子水洗涤至中性，真空干燥备用；
第二步：按照上述元素比例称取含镍的易溶化合物，与氯化铵、柠檬酸钠混合，添加去离子水搅拌配制成溶液，并用氨水调节pH至10，在本步骤中，所述氯化铵添加量与含镍化合物相当，柠檬酸钠添加量为含镍化合物的一半左右；
第三步：向上步骤的混合溶液中添加第一步制备的纳米石墨烯，超声分散30min，然后缓慢加入5%的次磷酸钠水溶液，调整pH至10，在40℃下搅拌60min，反应完全后，去离子水洗涤，抽滤干燥，即得到产品，为略带金属光泽的黑色粉末，在本步骤中，所述混合溶液与次磷酸钠水溶液的混合比例为体积7:3。
在本发明中，所述敏化剂为饱和SnCl2溶液，所述活化剂为1g/mL的PbCl2溶液。
有益效果：
本发明工艺简单，方便操作，组分配比合理，通过本发明工艺制备的产品具有散热性好、导电快、耐磨、防腐等优异性能，尤其是解决了石墨烯和金属的化学结合问题，使之能有效的和其它金属相结合。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面通过实施例对本发明进行具体描述：
称量0.1g氧化石墨烯/石墨烯加入到100ml饱和SnCl2液中室温超声50min进行敏化处理。敏化后，用水泵在滤膜上进行真空抽滤，去离子水洗涤至中性。真空干燥备用。
将敏化处理好的石墨烯加入到100ml浓度为1g/mL的PbCl2活化液中进行活化，活化温度为室温，时间为50min，过程中保持超声振动。活化后，用水泵在滤膜上进行真空抽滤，去离子水洗涤至中性，得到黑色氧化石墨烯/石墨烯粉末。
称取硫酸镍1.15g，氯化铵1.59g，柠檬酸钠0.54g，将上述固体依次加入到烧杯中，并配置成70ml澄清透明的溶液，溶液颜色成绿色。在不断搅拌过程中用28%的浓氨水调节溶液pH值至10，溶液颜色变成蓝色。向上述溶液中加入0.1g预处理过的石墨烯，搅拌，超声，使其尽量分散。超声完毕后，将烧杯转移至油浴锅中，向烧杯中加入30ml溶解了1.78g次磷酸钠的水溶液，并在40℃条件下搅拌反应1h。反应完毕后，用滤膜真空抽滤，去离子水洗涤，干燥得到黑色略带金属光泽的粉末。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种纳米石墨烯复合材料，包括以下质量百分比的元素组分：石墨烯25～75％、镍23～71％、磷2～4％；其特征在于，所述纳米石墨烯复合材料是由以下制备方法制成：
第一步：按照重量称取纳米石墨烯1份，首先，将石墨烯放入去离子水中，超声震荡分散，处理30min，抽滤移至敏化剂中进行敏化处理，超声震荡40～60min，抽滤移至活化剂中进行活化，超声震荡40～60min，抽滤并用去离子水洗涤至中性，真空干燥备用；
第二步：按照所述质量百分比的元素组分称取含镍的易溶化合物，与氯化铵、柠檬酸钠混合，添加去离子水搅拌配制成溶液，并用氨水调节pH至10，在本步骤中，所述氯化铵添加量与含镍化合物相当，柠檬酸钠添加量为含镍化合物的一半左右；
第三步：向上步骤的混合溶液中添加第一步制备的纳米石墨烯，超声分散30min，然后缓慢加入5％的次磷酸钠水溶液，调整pH至10，在40℃下搅拌60min，反应完全后，去离子水洗涤，抽滤干燥，即得到产品，为略带金属光泽的黑色粉末，在本步骤中，所述混合溶液与次磷酸钠水溶液的混合比例为体积7:3。
2.根据权利要求1所述的一种纳米石墨烯复合材料，其特征在于，所述敏化剂为饱和SnCl2溶液，所述活化剂为1g/mL的PbCl2溶液。
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