[发明专利]多孔石墨烯、石墨烯/多孔金属复合材料以及它们的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，所述方法包括：

将金属粉体和/或金属氧化物粉体共混，形成混合均匀的粉体后进行成型，在还原气氛下进行高温还原，形成三维多孔金属基底；

采用化学气相沉积法在所述三维多孔金属基底上生长石墨烯，获得石墨烯/多孔金属复合材料。

2.如权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

将金属粉体及其氧化物粉体进行研磨混合。

3.如权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

在混合均匀的粉体中加入粘结剂，通过成型方法得到多孔基底。

4.如权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属粉体是选自lr、Pt、Mo、W、Zn、Nb、Ta、Ru、Ti、Zr、Pd、Fe、Co、Ni、Cu、V、Rh及其它们组合一种或多种。

5.如权利要求2所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述成型方法包括：机械压片法，刮涂法，旋涂法以及它们的组合。

6.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述高温还原是在高温炉中进行，高温炉的温度在400-1500℃之间，还原反应时间在0.1小时-20小时之间。

7.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法所采用的碳源包括：甲烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙烷、丙烷以及它们的混合气；采用的保护气包括：氮气、氩气、氦气以及它们的混合气；以及采用的还原气体为氢气。

8.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔金属复合材料的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法包括：

程序升温，升温速率在0.5-20℃/分钟，加热至反应温度700-1500℃，恒温1-240分钟；

导入碳源、氢气和保护气，气体流量为1-800sccm，反应时间1-480分钟；

反应完毕后控制降温速率为10-50℃/分钟，冷却至室温。

9.按照权利要求1-8任一项所述制备方法制得的石墨烯/多孔金属复合材料。

10.一种多孔石墨烯的制备方法，所述方法包括：

将金属粉体和/或金属氧化物粉体共混，形成混合均匀的粉体后进行成型，在还原气氛下进行高温还原，形成三维多孔金属基底；

采用化学气相沉积法在所述三维多孔金属基底上生长石墨烯，获得石墨烯/多孔金属复合材料；

在有机物的保护下，将石墨烯/多孔金属复合材料放入刻蚀液中去除多孔金属基底，获得三维多孔石墨烯。

11.如权利要求10所述多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

将金属粉体及其氧化物粉体进行研磨混合。

12.如权利要求10所述多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

在混合均匀的粉体中加入粘结剂，通过成型方法得到多孔基底。

13.如权利要求10所述多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，所述金属粉体是选自lr、Pt、Mo、W、Zn、Nb、Ta、Ru、Ti、Zr、Pd、Fe、Co、Ni、Cu、V、Rh及其它们组合。

14.如权利要求11所述多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，所述成型方法包括：机械压片法，刮涂法，旋涂法以及它们的组合。

15.根据权利要求10所述多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，所述高温还原是在高温炉中进行，高温炉的温度在400-1500℃之间，还原反应时间在0.1小时-20小时之间。

16.根据权利要求10所述多孔石墨烯的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法所采用的碳源包括：甲烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙烷、丙烷以及它们的混合气；采用的保护气包括：氮气、氩气、氦气以及它们的混合气；以及采用的还原气体为氢气。