【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于納米復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種納米復(fù)合材料，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
陰離子粘土是一種具有較大的比表面積的多孔材料，可以根據(jù)特定的功能需要來人工合成的一種層狀材料。以Zn，Ti等元素做為主體，即可將陰離子粘土設(shè)計成為具光功能的半導(dǎo)體材料，再加入一些過渡金屬元素調(diào)節(jié)禁帶寬度，使其在可見光范圍有良好的響應(yīng)。具光功能的陰離子粘土半導(dǎo)體材料與石墨烯復(fù)合之后，石墨烯既能作為光受主，又能快速輸導(dǎo)電子，使得光生電子和光生空穴進(jìn)行有效的分離和轉(zhuǎn)移，進(jìn)而提高了半導(dǎo)體材料的光電性能，使該納米復(fù)合材料在光催化裂解水產(chǎn)氫產(chǎn)氧、光催化降解有機(jī)污染物、光伏電池、太陽能電池等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。同時該納米復(fù)合材料也可以作為超強(qiáng)吸附劑使用。目前，關(guān)于半導(dǎo)體與石墨烯的復(fù)合材料已有一些報道，其制備方法主要集中于在石墨烯表面生長半導(dǎo)體顆粒或在半導(dǎo)體表面生長石墨烯，但這些方法都不能使石墨烯與半導(dǎo)體材料充分地結(jié)合，從而不能有效地發(fā)揮石墨烯的快速輸導(dǎo)電子的優(yōu)勢。因此，必須打破傳統(tǒng)的結(jié)合方式，尋找新的半導(dǎo)體與石墨烯的結(jié)合方式，使半導(dǎo)體材料與石墨烯充分有效地結(jié)合。日本，韓國的一些納米研究中心曾報告過，通過剝層的方式，能將兩種帶不同電性的半導(dǎo)體材料通過層層自裝配的方式結(jié)合在一起。陰離子粘土是一種層板帶正電的層狀材料，其層板厚度約為0.5nm，而石墨經(jīng)氧化或進(jìn)一步羧基化，即可得到層離的，帶負(fù)電的氧化石墨烯，其片層厚度約為0.8 1.2nm。將陰離子粘土和氧化石墨烯這兩種電性相反的層狀材料做成膠體溶液，混合后通過靜電作用使單分子層的陰離子粘土和單分子層的氧化石墨烯進(jìn)行層層自裝配，形成陰離子粘土...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種陰離子粘土/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）層離的陰離子粘土膠體溶液的制備：取陰離子粘土0.1～10g，加入到1L的純甲酰胺溶液中，攪拌，得到濃度為0.1～10g/L的層離的陰離子粘土膠體溶液；（2）層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體溶液的制備：取5g帶負(fù)電的石墨烯粉末加入到500mL純甲酰胺液體中，攪拌，得到濃度為1g/L的層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體溶液；（3）陰離子粘土/石墨烯經(jīng)納米復(fù)合材料的制備：在Ar的氛圍下，攪拌的過程中，將層離的陰離子粘土膠體溶液滴加至層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體溶液中，使得層離的陰離子粘土膠體與層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體的質(zhì)量比為0.2：1～20:1，攪拌處理，得到絮狀沉淀，用無水乙醇將絮狀沉淀離心洗滌，真空干燥，即得陰離子粘土/帶負(fù)電的石墨烯復(fù)合材料，研磨，過篩，即得陰離子粘土/帶負(fù)電的石墨烯復(fù)合材料粉末；加2mL水合肼至1g陰離子粘土/帶負(fù)電的石墨烯復(fù)合材料粉末中反應(yīng)1～5h，還原，真空干燥，即得陰離子粘土/石墨烯納米復(fù)合材料，研磨，過200目篩，即得陰離子粘土/石墨烯復(fù)合體材料粉末。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種陰離子粘土 /石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)層離的陰離子粘土膠體溶液的制備:取陰離子粘土0.1 10g，加入到IL的純甲酰胺溶液中，攪拌，得到濃度為0.1 10g/L的層離的陰離子粘土膠體溶液； (2)層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體溶液的制備:取5g帶負(fù)電的石墨烯粉末加入到500mL純甲酰胺液體中，攪拌，得到濃度為lg/L的層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體溶液； (3)陰離子粘土/石墨烯經(jīng)納米復(fù)合材料的制備:在Ar的氛圍下，攪拌的過程中，將層離的陰離子粘土膠體溶液滴加至層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體溶液中，使得層離的陰離子粘土膠體與層離的帶負(fù)電的石墨烯膠體的質(zhì)量比為0.2:1 20:1，攪拌處理，得到絮狀沉淀，用無水乙醇將絮狀沉淀離心洗滌，真空干燥，即得陰離子粘土 /帶負(fù)電的石墨烯復(fù)合材料，研磨，過篩，即得陰離子粘土 /帶負(fù)電的石墨烯復(fù)合材料粉末；加2mL水合肼至Ig陰離子粘土 /帶負(fù)電的石墨烯復(fù)合材料粉末中反應(yīng)I 5h，還原，真空干燥，即得陰離子粘土 /石墨烯納米復(fù)合材料，研磨，過200目篩，即得陰離子粘土 /石墨烯復(fù)合體材料粉末。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述的陰離子粘土的制備步驟為:取二價金屬鹽和三價金屬鹽混合，加入去離子水，攪拌至金屬鹽溶解，記為溶液A ;取環(huán)六亞甲基四胺，加入去離子水，攪拌至其溶解，滴加HNO3溶液，調(diào)節(jié)pH為2 5，記為溶液B ;將溶液A與溶液B等體積混合，加入NaNO3,搖勻，超聲處理，得到澄清混合溶液；混合溶液回流24 48h，得到淺綠色渾濁液，冷卻后離心，洗滌上清液至pH為6.5 8.0，所得到沉淀干燥，研磨，過篩，即得陰離子粘土 ； 所述的攪拌是在20 30°C下攪拌5 10天。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所述的帶負(fù)電的石墨烯為氧化石墨烯或羧基石墨烯；所述的攪拌是20 30°C下攪拌5 10天。4.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述的所述的攪拌處理的時間為2 6h ;所述的無水乙醇洗漆次數(shù)為3 5次,離心的轉(zhuǎn)速為6000 8000rpm,時間為10 20min ;所述的真空干燥的溫度為60 80°C ;所述的過篩是過200目篩。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述的二價金屬鹽為物質(zhì)的量為0.04 0.048mol 的 Zn (NO3) 2.6Η20、物質(zhì)的量為 0.012 0.02mol ...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳平霄，黃柱堅，朱能武，
申請(專利權(quán))人：華南理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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