[发明专利]一种用于热吸收传导的片层阵列复合材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种用于热吸收传导的片层阵列复合材料，于石墨烯片层上担载有金属纳米粒子成核位点，于所述成核位点上原位生长有导电聚合物纳米簇阵列，是指于墨烯片层上向远离墨烯片层方向生长的导电聚合物纳米线构成导电聚合物纳米簇。

2.按照权利要求1所述复合材料，其特征在于：

所述金属纳米粒子为钯、铂、金、银、铱中的一种或两种以上、或其中两种以上金属合金的纳米粒子。

3.按照权利要求1所述复合材料，其特征在于：所述导电聚合物为聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔中的一种；所述导电聚合物纳米线的直径为10-500纳米，长度为20-2000纳米。

4.按照权利要求1-3任一所述复合材料，其特征在于：所述复合材料中，石墨烯的质量含量为20-75％；导电聚合物的质量含量为5-50％；金属纳米粒子的质量含量为5-30％。

5.一种权利要求1-4任一所述复合材料的制备方法，其特征在于：

(a)担载有金属纳米粒子成核位点石墨烯材料的制备：于水中加入氧化石墨、金属前体盐，超声1-4小时混合均匀后，挥发溶剂至溶液的固含量为0.5-20％，冷冻干燥后对其进行化学还原处理，得担载有金属纳米粒子成核位点的石墨烯材料；

(b)多级结构复合材料的制备：于pH值范围为2-13的缓冲溶液中加入含有导电聚合物前体小分子和形貌导向剂的电解质溶液，以步骤(a)所得石墨烯材料涂覆至碳纤维基底上作为工作电极，在三电极体系中使导电聚合物的前体小分子电化学聚合至石墨烯材料的成核位点上，得片层阵列复合材料。

6.按照权利要求5所述复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(a)所述金属前体盐为氯化钯、氯铂酸、氯化铱、氯化金、硝酸银中的一种或两种以上；步骤(a)所述氧化石墨的浓度为0.1-10mg/mL；所述贵金属前体盐中贵金属含量与氧化石墨的质量比为0.05-0.8。

7.按照权利要求5所述复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(a)所述挥发溶剂的温度为50-80℃；所述冷冻干燥过程中，冷冻温度为零摄氏度以下，干燥条件为0-600Pa压力真空干燥，水的三相点压力为660Pa，当低于此临界压力时，水仅以固态和气态形式存在，从而可实现其升华的干燥过程；步骤(a)所述化学还原处理为氢还原、硼氢化钠还原、水合肼还原、真空热还原中的一种或两种以上。

8.按照权利要求5所述复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(b)所述导电聚合物前体小分子为吡咯、苯胺、噻吩、乙炔中的一种；导电聚合物前体小分子于电解质溶液中的浓度为0.01-0.2M；

步骤(b)所述形貌导向剂为对甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸中的一种或两种以上；所述形貌导向剂于电解质溶液中的浓度为0.01-0.5M；

步骤(b)所述缓冲溶液优选磷酸缓冲溶液。

9.按照权利要求5所述复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤(b)所述电化学聚合过程为以铂片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，聚合电位相对饱和甘汞电极为0.6-0.9V，聚合时间为10-60分钟，聚合温度为5-80摄氏度。