[发明专利]一种制备石墨烯/金属复合粉体的方法

权利要求书

1.一种制备石墨烯/金属复合粉体的方法，其特征在于，包括：

将通过热丝裂解得到的含碳自由基与金属粉体在流化床中加热反应，降温，在流化的金属粉体上生长石墨烯。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属粉体通过在流化床中通入流化气进行流化；

优选地，所述流化气选自氢气、氩气、氮气、氦气和氪气中的至少一种；

优选地，所述金属选自过渡金属和合金中的至少一种；

进一步优选地，所述过渡金属选自铜、镍、铁、钴和金中的至少一种；

进一步优选地，所述合金选自钴-镍合金、金-镍合金、铜-镍合金和镍-钼合金中的至少一种；

优选地，所述金属粉体的粒径为1nm～1000μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳自由基的获得方式包括：由气相碳源加热分解得到；

优选地，所述气相碳源选自甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔和丙炔中的至少一种；

优选地，所述热丝选自钽丝、钨丝和钼丝中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳自由基通过载气引入到流化床中；

优选地，所述载气选自氢气、氩气、氮气、氦气和氪气中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应在真空下进行；

优选地，所述反应的温度为400～1000℃；

优选地，所述反应的时间为0.1～1小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应后，降温至20～40℃；

优选地，所述降温以自然冷却的方式进行；

优选地，所述降温以快速冷却的方式进行；

优选地，所述降温的速率为20～300℃/min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯为单层石墨烯，拉曼表征I_2D/I_G大于等于1.25。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a1)将金属粉体加入流化床中，抽真空；

b1)将流化气通入流化床中，使所述金属粉体流化；

c1)将流化床加热至反应温度；

d1)将气相碳源通过热丝裂解为含碳自由基，并通入流化床中；

e1)将所述含碳自由基与流化的金属粉体在反应温度下反应，降温，在所述流化的金属粉体表面上生长石墨烯，得到所述石墨烯/金属复合粉体；或者

a2)将金属粉体加入流化床中，抽真空；

b2)将气相碳源通过热丝裂解为含碳自由基，并通入流化床中；

c2)将流化气通入流化床中，使所述金属粉体流化；

d2)将流化床加热至反应温度；

e2)将所述含碳自由基与流化的金属粉体在反应温度下反应，降温，在所述流化的金属粉体表面上生长石墨烯，得到所述石墨烯/金属复合粉体。

9.一种石墨烯/金属复合粉体，其特征在于，通过权利要求1至8任一项所述的方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的石墨烯/金属复合粉体，其特征在于，所述石墨烯/金属复合粉体的石墨烯包覆层的厚度为0.3～3nm；

优选地，所述石墨烯/金属复合粉体的石墨烯包覆层覆盖率为95～100％；

优选地，所述石墨烯/金属复合粉体的石墨烯包覆层为单层石墨烯，拉曼表征I_2D/I_G大于等于1.25；

优选地，所述石墨烯/金属复合粉体的含碳量1％。