[发明专利]石墨烯与四氧化三铁@金复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯与四氧化三铁@金复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建叠氮化硫醇修饰的四氧化三铁@金复合体和炔基化的氧化石墨烯：

其中，所述叠氮化硫醇修饰的四氧化三铁@金复合体包括如下构建步骤：

将纳米四氧化三铁分散于还原剂溶液中，超声处理，加热至65℃～75℃，在搅拌条件下滴加氯金酸水溶液，反应后停止加热，再搅拌熟化反应，获得具有核壳结构的所述四氧化三铁@金复合体；

将所述四氧化三铁@金复合体和叠氮化硫醇置于第一溶剂中，在40℃～45℃条件下和在保护气氛围中搅拌反应，用第二溶剂反复冲洗，获得所述叠氮化硫醇修饰的四氧化三铁@金复合体；

所述炔基化的氧化石墨烯包括如下构建步骤：

在65℃～75℃条件下，将氧化石墨烯置于活化剂中进行活化反应，再加入炔丙醇继续反应20～28h，得到所述炔基化的氧化石墨烯；

(2)构建石墨烯与四氧化三铁@金复合材料：

将步骤(1)构建的所述叠氮化硫醇修饰的四氧化三铁@金复合体和所述炔基化的氧化石墨烯溶解在第三溶剂中，加入催化剂，在保护气氛围中，搅拌反应，收集产物，即得。

2.根据权利要求1所述的石墨烯与四氧化三铁@金复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述叠氮化硫醇修饰的四氧化三铁@金复合体和所述炔基化的氧化石墨烯的质量浓度比为30～50:30～50。

3.根据权利要求2所述的石墨烯与四氧化三铁@金复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述第三溶剂为二甲基甲酰胺或四氢呋喃，所述催化剂为N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺和溴化亚铜的混合物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的石墨烯与四氧化三铁@金复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述叠氮化硫醇中碳原子的个数为N，6＜N＜15；所述四氧化三铁@金复合体和叠氮化硫醇的质量比为100:0.4～2。

5.根据权利要求4所述的石墨烯与四氧化三铁@金复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述活化剂为二氯亚砜，所述氧化石墨烯在所述二氯亚砜中的活化反应时间为20～28h。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的石墨烯与四氧化三铁@金复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述第一溶剂为甲苯；所述第二溶剂为非极性溶剂；所述四氧化三铁@金复合体和叠氮化硫醇的反应时间为45～55h。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的石墨烯与四氧化三铁@金复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述纳米四氧化三铁包括如下制备步骤：将1.8～2.2g的FeCl₃·6H₂O溶解在100±5mL的蒸馏水中，在氮气氛围中和搅拌条件下加入0.8～1.2g的FeCl₂·4H₂O，再滴加氨水或氢氧化钠溶液至反应液的pH升至8.8～9.5，再加热至80℃～90℃条件下反应20～30min，经磁性分离，即得所述纳米四氧化三铁；

在所述叠氮化硫醇修饰的四氧化三铁@金复合体的构建步骤中，所述还原剂为柠檬酸钠，所述柠檬酸钠的质量浓度为1～3mg/mL，体积为100±5mL；所述氯金酸水溶液的质量浓度为8～12mg/mL，加入体积为8～12mL。