[发明专利]一种石墨烯量子点/二维二氧化钛及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯量子点/二维二氧化钛，其特征在于：它是由石墨烯量子点与二维二氧化钛溶胶组成，所述二维二氧化钛溶胶含有二氧化钛晶粒，所述二氧化钛晶粒在衍射角度2θ为8.78°±0.2°、26.66°±0.2°、38.80°±0.2°、46.75°±0.2°、58.07°±0.2°处有衍射峰。

2.如权利要求1所述石墨烯量子点/二维二氧化钛，其特征在于：所述二维二氧化钛溶胶中的二氧化钛晶粒由单个正方形晶体，堆积成二维纳米片结构的晶型，长度为250～400nm，宽度为135～250nm。

3.如权利要求1所述的石墨烯量子点/二维二氧化钛，其特征在于：所述二维二氧化钛溶胶中的二氧化钛晶粒具有如图1所示的X-射线粉末衍射图。

4.如权利要求1、2或3所述的石墨烯量子点/二维二氧化钛，其特征在于：所述石墨烯量子点采用石墨烯量子点水溶液，它与二维二氧化钛溶胶的体积比为1～12:1～8。

5.如权利要求1-4任一项所述石墨烯量子点/二维二氧化钛的制备方法，其特征在于，它是以葡萄糖、浓硫酸、四氯化钛、分散剂、保护剂、去离子水、氨水、切割剂为原料，分别经过石墨烯量子点的制备、二维二氧化钛溶胶的制备、混合等步骤制得；所述分散剂是乙醇、乙二醇、异丙醇中的一种或多种；所述保护剂是聚乙烯基毗咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两种；所述切割剂为过氧化钠或过氧化钠与双氧水的混合液。

6.如权利要求5所述的石墨烯量子点/二维二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述石墨烯量子点的制备是取葡萄糖溶解于去离子水中，设置搅拌转速300～1000r/min，在搅拌状态下，控制滴加速度为50～80滴/min加入浓硫酸，溶液颜色由无色变为黄色，最后变为黑色，然后将溶液转入聚四氟乙烯反应釜中，设置温度为180℃～240℃进行水热反应2～5h，冷却至室温，制备出蓝色荧光石墨烯量子点，然后过滤，获得棕黄色石墨烯量子点溶液，将上述石墨烯量子点溶液置于透析袋1000MW中进行透析，中途换水5～8次后得待使用的石墨烯量子点；其中所述浓硫酸质量分数为95～98％；所述葡萄糖与去离子水的质量比为1～2：1～10，所述去离子水与浓硫酸的体积比为0.5～1：1。

7.如权利要求6所述的石墨烯量子点/二维二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述二维二氧化钛溶胶的制备是在-1～1℃的低温条件下，将四氯化钛加入分散剂、保护剂与去离子水组成的混合溶剂中，搅拌，搅拌转速为200～600r/min，得到混合溶液；然后在混合溶液中滴加氨水调节混合溶液的pH值至7.0～8.0，得到白色沉淀；然后将白色沉淀进行离心处理，离心转速6000～8000r/min，离心时间5～8min，离心结束，用去离子水洗涤6～8次，直至洗涤水不含氯离子；其中所述白色沉淀与去离子水的质量比为3～6：75～120；然后向洗涤后的白色沉淀中加入切割剂、去离子水以及随后置于温度为90～120℃条件下冷凝回流3～4h进行，得到二氧化钛溶胶，备用。

8.如权利要求7所述的石墨烯量子点/二维二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述四氯化钛、分散剂、保护剂、去离子水的体积比为1～4:1～12:0.1～1:1～30，所述分散剂优选为乙醇，所述保护剂优选为聚乙烯基毗咯烷酮。

9.如权利要求8所述的石墨烯量子点/二维二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述氨水的质量浓度为25％～28％，所述氨水加入量与四氯化钛需满足体积比为2～15:1～3，所述切割剂、去离子水与四氯化钛的体积比为8～15：100～150：1～5，所述切割剂优选为双氧水与过氧化钠的混合液，其质量比为8～9:2～1；所述双氧水的质量浓度为28～32％。

10.如权利要求9所述的石墨烯量子点/二维二氧化钛的制备方法，其特征在于，所述混合是将石墨烯量子点溶液与二维二氧化钛溶液进行磁力搅拌，搅拌转速为300～1000r/min，搅拌时间为10～20min，即得；其中所述石墨烯量子点与二氧化钛的体积比为1～12：1～8。