[发明专利]一种氧化石墨烯负载硫化铜复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯复合材料技术领域，尤其是一种氧化石墨烯负载硫化铜复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按比例称取氧化石墨烯rGO、硝酸铜CuNO₃与硫化钠Na₂S溶于溶剂中，再将溶液转移至密封的烧杯内，搅拌后即制得混合溶液；(2)将步骤(1)所得的混合溶液转移至水热反应釜中，再将水热反应釜置于烘箱中进行水热反应，烘箱温度为160℃‑280℃；(3)将步骤(2)所得的水热反应产物在离心机中进行离心清洗，然后将产物置于干燥箱中烘干；(4)将步骤(3)所得的产物置于管式炉中进行程序控制升温，终止温度为600℃‑1000℃，保温后，在氩气为保护气体下烧结，以使其碳化，即可得到目标复合材料。

技术领域

本发明涉及石墨烯复合材料技术领域，具体领域为一种氧化石墨烯负载硫化铜复合材料的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料，具有优异的物理学特性，在材料科学、信息科学、能源、生物医药等方面具有广泛的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯也是已知强度最高的材料之一，而且还具有很好的韧性，因此是制备高强新材料的首选。常见的石墨烯复合材料有：石墨烯-纳米粒子复合材料、石墨烯聚合物复合材料、石墨烯-碳基材料复合材料和石墨烯-金属基复合材料等。石墨烯具有超高的导热率，添加在金属基体中，在能够提高复合材料力学性能同时，提高了金属基复合材料的导热率。

氧化石墨烯是石墨烯的衍生物，它具有制备简单、易得，且具有良好的亲水特性，在水溶液中不容易发生团聚。

但目前对于氧化石墨烯负载金属材料的制备方法比较复杂，且能耗较高，这和绿色能源的发展理念背道而驰。基于此，开发一种制备方法简单、绿色环保的氧化石墨烯负载硫化铜复合材料的制备方法具有较大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯负载硫化铜复合材料的制备方法，以解决现有技术的制备方法复杂、能耗较高等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种氧化石墨烯负载硫化铜复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按比例称取氧化石墨烯rGO、硝酸铜CuNO₃与硫化钠Na₂S溶于溶剂中，再将溶液转移至密封的烧杯内，搅拌后即制得混合溶液；

(2)将步骤(1)所得的混合溶液转移至水热反应釜中，再将水热反应釜置于烘箱中进行水热反应，烘箱温度为160℃-280℃；

(3)将步骤(2)所得的水热反应产物在离心机中进行离心清洗，然后将产物置于干燥箱中烘干；

(4)将步骤(3)所得的产物置于管式炉中进行程序控制升温，终止温度为600℃-1000℃，保温后，在氩气为保护气体下烧结，以使其碳化，即可得到目标复合材料。

其中，所述步骤(1)中，氧化石墨烯、硝酸铜和硫酸钠的质量比为1:1:1-8:4:1。

其中，所述步骤(1)中，溶剂为无水乙醇或N,N-二甲基甲酰胺。

其中，所述步骤(1)中，采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为350rpm-500rpm。

其中，所述步骤(1)中，搅拌时间为6h-8h。

其中，所述步骤(2)中，反应时间为3h-24h。

其中，所述步骤(3)中，离心速度为6000rpm-8000rpm，离心次数为8-10次，离心溶剂为超纯水或乙醇。

其中，所述步骤(3)中，干燥温度为40℃-50℃，干燥时间为12h-24h。

其中，所述步骤(4)中，管式炉升温速率为6℃/min-8℃/min。