[发明专利]一种二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于：通过溶液氧化法制备得到石墨烯纳米带；再通过一步溶剂热法在石墨烯纳米带上原位生长二硫化钨纳米片；具体步骤如下：

（1）将碳纳米管分散于95%~98%的浓硫酸中，待分散均匀后再加入一定量的85%的磷酸，在此过程中，不断搅拌得到均一的分散液；

（2）在上述分散液中加入高锰酸钾，持续搅拌；

（3）将反应体系缓慢升温到60~80℃，待温度稳定后，保温2~3h，并不断搅拌；

（4）将所得的混合溶液自然冷却至室温，然后倒入含过氧化氢的冰水中，隔夜放置，使其自然沉降；

（5）将得到的沉淀物用盐酸水溶液洗涤多次，再用乙醇/乙醚的混合溶液洗涤多次；

（6）离心干燥得到固体氧化石墨烯纳米带；

（7）将氧化石墨烯纳米带分散于有机溶剂中，超声得到氧化石墨烯纳米带稳定分散液；

（8）将硫代钨酸铵溶于氧化石墨烯纳米带分散液中，超声使其分散均匀，得到硫代钨酸铵/氧化石墨烯纳米带分散液；

（9）将水合肼溶液滴入硫代钨酸铵和氧化石墨烯纳米带的混合分散液中，超声分散均匀；

（10）将所制备的含有氧化石墨烯纳米带、硫代钨酸铵和水合肼的分散液放入水热釜中，有机溶剂热反应，反应温度为220~260℃，反应时间为10~24h，将制备得到的黑色沉淀用去离子水和乙醇反复洗涤多次，即得到二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料。

2.根据权利要求1所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

3.根据权利要求1所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的碳纳米管的浓度为3~5mgmL^-1，浓硫酸与磷酸的体积比为8:1~10:1。

4.根据权利要求1所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的高锰酸钾的质量为碳纳米管用量的2~5倍。

5.根据权利要求1所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述的盐酸水溶液重量浓度为5~20%。

6.根据权利要求1所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（7）所述的氧化石墨烯纳米带分散液的浓度为0.5~2mgmL^-1。

7.根据权利要求1所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（8）中所述的氧化石墨烯纳米带与硫代钨酸铵的质量比为1:1~1:4。

8.根据权利要求1所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（9）中所述的水合肼浓度为30%~80%，用量为0.1~0.2mL。

9.如权利要求1~8之一所述的制备方法制备获得的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料。

10.如权利要求9所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料作为高性能电催化材料，以及作为锂离子电池和太阳能电池的电极材料的应用。