[发明专利]一种纳米石墨片/掺杂二氧化锰复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米石墨片/掺杂二氧化锰复合材料，其特征是：由纳米石墨片与均匀沉积在纳米石墨片表面的掺杂二氧化锰纳米颗粒组成；二氧化锰晶型结构为δ-层状结构，其中二氧化锰纳米颗粒中掺杂有其它组元、锰与掺杂的其它组元的比例为1∶0.01～0.3，所述的掺杂的其它组元为铜、铁、钴、镍、钒、锌、钼、镉、锡、钇、镧、鐠、铈、钕或銪中的一种或者两种以上的任意比例混合物；纳米石墨片与二氧化锰或掺杂二氧化锰的重量比为1∶0.01～100。

2.根据权利要求1所述的纳米石墨片/掺杂二氧化锰复合材料，其特征是：纳米石墨片的直径大小为100nm～50μm，厚度为1nm～200nm；掺杂二氧化锰颗粒直径大小为3～100nm。

3.一种权利要求1所述的纳米石墨片/掺杂二氧化锰复合材料的制备方法，其特征是：

(1)、将纳米石墨片通过超声分散于蒸馏水溶液中制备浓度为0.001～0.1g/mL的纳米石墨片的水分散液：

(2)、将水溶性二价锰盐与掺杂的其它组元金属的可溶性盐按锰与掺杂的其它组元重量比1∶0.01～0.3溶解在上一步骤得到的纳米石墨片分散液中，所述的掺杂的其它组元为铜、铁、钴、镍、钒、锌、钼、锡、镉、钇、镧、鐠、铈、钕或銪中的一种或者两种以上的任意比例混合物；其中锰盐和掺杂的其它组元金属盐按二氧化锰和掺杂的其它组元金属氧化物计其总重与纳米石墨片的比例为0.01～100∶1；

(3)、在搅拌下将氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂的水溶液加入到上步骤得到的混合物中，其中氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂与锰和掺杂的其它组元之和的摩尔比为3～8∶1；控制反应温度为10～80℃，反应0.5～6h，然后升温至100℃，继续老化6～100h，过滤、水洗并将得到的固体产物于70～150℃烘干，即得目标产物。

4.根据权利要求3所述的纳米石墨片/掺杂二氧化锰复合材料的制备方法，其特征是：其中氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂的水溶液与锰和掺杂的其它组元之和的摩尔比为3～8∶1。

5.一种权利要求1所述的纳米石墨片/掺杂二氧化锰复合材料的制备方法，其特征是：纳米石墨片/掺杂二氧化锰复合材料的制备方法，其特征是：

(1)、将纳米石墨片通过超声分散于蒸馏水溶液中制备浓度为0.001～0.1g/mL的纳米石墨片的水分散液；

(2)、将高锰酸钾和掺杂的其它组元金属的可溶性盐按锰与掺杂的其它组元重量比1∶0.01～0.3溶解在上一步得到的纳米石墨片分散液中，所述掺杂的其它组元为铜、铁、钴、镍、钒、锌、钼、镉、锡、钇、镧、鐠、铈、钕或銪中的一种或者两种以上的任意比例混合物；其中高锰酸钾和掺杂的其它组元金属盐按二氧化锰和掺杂的其它组元金属氧化物计其总重与纳米石墨片的比例为0.01～100∶1；

(3)将上一步所得到的混合液置于微波加热设备中400～2000W，微波加热1～30min即得到棕黑色沉淀；

(4)、将上一骤所得的棕黑色沉淀过滤、洗涤，于70～150℃烘干即得纳米石墨片/二氧化锰复合材料。