[发明专利]修饰有金属纳米粒子的石墨烯复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯复合材料的制备方法，尤其是一种修饰有金属纳米粒子的石墨烯复合材料的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子薄膜，其为单层六角元胞碳原子组成的蜂窝状二维晶体。基于石墨烯具有独特的电学性能、力学性能、热性能和机械性能，近年来在化学、物理、材料、能源、环境等领域受到了广泛的关注。目前，石墨烯与金属纳米颗粒复合材料因其在储能、催化、生物医药、电子器件等领域展现出的优异性质和潜在的应用前景而成为了科学家们研究的热点，如在2009年10月7日公开的中国发明专利申请公布说明书CN101550003A中披露的一种“纳米石墨烯基复合吸波材料及其制备方法”。该说明书中提及的复合吸波材料由石墨烯和沉积于其表面和层间的纳米微粒组成，其中，石墨烯与纳米微粒之间的重量百分比为15～95％∶5～85％，石墨烯的厚度为0.335～5nm，结构为单层或多层，纳米微粒为粒径为1～200nm的金属或金属氧化物；制备时，先使用电沉积还原金属盐的方法获得金属与石墨烯复合材料，再通过对金属与石墨烯复合材料高温加热的方法获得金属氧化物与石墨烯复合材料。这种制备方法虽然获得了金属与石墨烯复合材料，却也存在着欠缺之处，首先，难以对附着于石墨烯上的金属或氧化物的形貌进行有效的控制和调节；其次，步骤繁琐，过程复杂，不利于最终产物的工业化的规模生产和商业化的推广利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的欠缺之处，提供一种其上的金属纳米粒子的形貌可控，方便、快捷的修饰有金属纳米粒子的石墨烯复合材料的制备方法。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：修饰有金属纳米粒子的石墨烯复合材料的制备方法包括石墨烯片和金属纳米粒子的制作，特别是完成步骤如下：

先将石墨烯片、金属纳米粒子和乙醇按照质量比为1～3∶50～100∶500～1000的比例相混合，并超声至少10min，得到混合液，再将混合液置于12000～16500r/min的转速下离心至少3次，每次至少10min，制得修饰有金属纳米粒子的石墨烯复合材料；

所述修饰有金属纳米粒子的石墨烯复合材料中的石墨烯为片状，片状石墨烯的片长为2～4μm、片宽为1～3μm、片厚为≤1nm，其上修饰有金属纳米粒子，所述金属为银、金、钯、铂、铜、铁、钴、镍中的一种，所述纳米粒子为纳米球、纳米三角片、纳米立方体、纳米棒中的一种。