[发明专利]一种带状纳米石墨烯三元复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种带状纳米石墨烯三元复合材料，其特征在于，该材料包含：带状纳米石墨烯，在该带状纳米石墨烯表面形成的聚吡咯层，在聚吡咯层表面吸附的磺酸盐，及与磺酸根离子静电吸附形成的氧化钌层；

其中，所述氧化钌与形成聚吡咯层的带状纳米石墨烯材料的质量比为(5～11)：1；

所述磺酸盐包含：聚苯乙烯磺酸钠。

2.根据权利要求1所述的带状纳米石墨烯三元复合材料，其特征在于，所述聚吡咯层通过原位聚合法获得。

3.根据权利要求2所述的带状纳米石墨烯三元复合材料，其特征在于，所述聚吡咯层，是通过将所述带状纳米石墨烯于盐酸水溶液中，超声后在0～5℃下加入吡咯反应，待反应结束，加入过硫酸铵或氯化铁水溶液在0～5℃下聚合反应获得的。

4.根据权利要求1所述的带状纳米石墨烯三元复合材料，其特征在于，所述磺酸盐的浓度为2mg/mL，带状纳米石墨烯/聚吡咯复合材料的质量与磺酸盐的体积之比为5mg：1L。

5.一种如权利要求1所述的带状纳米石墨烯三元复合材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包含：

(1)将带状纳米石墨烯于盐酸水溶液中，超声振动后在0～5℃下加入吡咯反应，待反应结束，加入过硫酸铵或氯化铁水溶液在0～5℃下聚合反应，获得带状纳米石墨烯/聚吡咯复合材料；

(2)将步骤(1)制备的带状纳米石墨烯/聚吡咯复合材料于磺酸盐水溶液中，使带状纳米石墨烯/聚吡咯复合材料表面吸附磺酸盐，加入氧化钌，搅拌，使钌离子与磺酸根离子静电吸附，以水热法反应，形成带状纳米石墨烯/聚吡咯/氧化钌三元复合材料，对该复合材料退火；

在步骤(2)中，所述带状纳米石墨烯/聚吡咯复合材料与氧化钌的质量比为1：(5～11)；所述磺酸盐包含：聚苯乙烯磺酸钠；

所述水热法的温度不低于180℃。

6.根据权利要求5所述的带状纳米石墨烯三元复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述盐酸水溶液的浓度为1mol/L，所述带状纳米石墨烯的质量与盐酸水溶液的体积之比为(0.2～1.7g)：20mL。

7.根据权利要求5所述的带状纳米石墨烯三元复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述磺酸盐的浓度为2mg/mL，所述带状纳米石墨烯/聚吡咯复合材料的质量与磺酸盐的体积之比为5mg：1L。

8.根据权利要求5～7中任意一项所述的带状纳米石墨烯三元复合材料的制备方法，其特征在于，所述退火温度为150℃。

9.根据权利要求5～7中任意一项所述的带状纳米石墨烯三元复合材料的制备方法，其特征在于，所述带状纳米石墨烯的制备：将多壁纳米碳管与浓硫酸混和搅拌，使多壁纳米碳管表面形成缺陷，加入高锰酸钾搅拌，对多壁纳米碳管进行切割，加热，获得带状纳米石墨烯；

所述氧化钌制备：将三氯化钌于水中并混合搅拌，水热法反应，反应结束后处理，得到水合氧化钌粉末，进行退火。

10.一种如权利要求1-4中任意一项所述的带状纳米石墨烯三元复合材料的用途，其特征在于，该复合材料作为电极材料。