[发明专利]一种抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，所述材料的制备方法包括如下步骤：

(1)制备官能化石墨烯；

(2)制备石墨烯/四氧化三铁杂化材料；

(3)制备氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料。

2.根据权利要求1所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，步骤(1)中所述官能化石墨烯的制备方法为：

将石墨烯粉末与浓硫酸混合，搅拌溶解5-6小时，再加入浓硝酸，搅拌溶解0.5-1小时，之后140℃条件下回流反应1-2小时，用去离子水进行稀释沉淀，洗涤、抽滤、烘干，制得官能化石墨烯，即f-GNPs。

3.根据权利要求2所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，所述浓硝酸的浓度为65-68％，所述浓硫酸的浓度为96-98％；所述浓硝酸与浓硫酸的体积比是1:1-3；所述石墨烯粉末在混合酸中的浓度为10-15mg/mL。

4.根据权利要求1所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，步骤(2)中所述石墨烯/四氧化三铁杂化材料的制备方法为：

①将f-GNPs与FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O在N₂的氛围下溶解于水中，使用pH调节剂调节pH至11，搅拌均匀后在80℃下反应2h；

②再添加NaBH₄粉末，在80℃条件下保温1h，冷却后用乙醇清洗，抽滤后在80℃条件下真空干燥，制得石墨烯/四氧化三铁杂化材料，即f-GNPs/Fe₃O₄杂化材料。

5.根据权利要求4所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，所述FeCl₃·6H₂O与FeCl₂·4H₂O的摩尔比为1:1；所述f-GNPs、FeCl₃·6H₂O与FeCl₂·4H₂O的质量比为2:1.76:1.3；所述N₂的流速为20-30cm³·min^-1。

6.根据权利要求4所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，所述NaBH₄粉末的与f-GNPs的质量比为3:2。

7.根据权利要求1所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，步骤(3)中所述氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料的制备方法为：

将f-GNPs/Fe₃O₄杂化材料与Bi(NO₃)₃·5H₂O加入乙醇和乙二醇混合溶剂中混合均匀，之后快速加入pH调节剂调剂pH为12，在90℃条件下反应1h，用去离子水和无水乙醇冲洗几次，抽滤分离得到的沉淀物，真空干燥，制得氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料。

8.根据权利要求7所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，所述Bi(NO₃)₃·5H₂O、乙醇和乙二醇混合溶剂、f-GNPs/Fe₃O₄的质量比为24.6:100:10；所述乙醇和乙二醇混合溶剂中乙醇与乙二醇的体积比为2:1。

9.根据权利要求4或7所述的抗辐射氧化铁/氧化铋/石墨烯杂化材料，其特征在于，所述pH调节剂为NaOH水溶液或氨水。