[发明专利]一种石墨烯包覆纳米金属颗粒及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯包覆纳米金属颗粒，包括纳米金属颗粒，其特征在于，还包括包覆在所述纳米金属颗粒外壁上的壳层，所述壳层由石墨烯粉末与硅烷偶联剂结合形成；

所述纳米金属颗粒为10-200nm的纳米铜颗粒，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧硅烷；

所述的石墨烯包覆纳米金属颗粒的制备方法，包括以下步骤：

S1：将纳米金属颗粒加入第一有机溶剂中，充分搅拌形成纳米金属颗粒溶液；

S2：按照重量比纳米金属颗粒：硅烷偶联剂=0.5-1：1的比例，往纳米金属颗粒溶液中加入硅烷偶联剂，在70-90℃条件下，水浴加热搅拌得到改性纳米金属颗粒溶液；

S3：按照重量比石墨烯粉末：硅烷偶联剂=0.03-0.05：1的比例，在40±1℃条件下将石墨烯粉末加入至改性纳米金属颗粒溶液中，充分搅拌后，离心分离得到氧化石墨烯改性纳米金属颗粒；

S4：将氧化石墨烯改性纳米金属颗粒还原，得到石墨烯包覆纳米金属颗粒；

在所述步骤S3中，搅拌时间为3-5h，且一边搅拌，一边将混合溶液的pH值调节至酸性；在1000-1400r/min的条件下，离心过滤得到的固体在室温晾干后即为氧化石墨烯改性纳米金属颗粒；

在步骤S4中，所述还原的具体方法为：在280-320℃的真空条件下热处理3-5min；

所述石墨烯粉末为单层或少层氧化石墨烯粉末，所述纳米金属颗粒为经过酸洗除去氧化膜的纳米金属颗粒；

所述石墨烯粉末的准备步骤为：将由改进Hummer法制备得到的干燥氧化石墨烯粉末加入第二有机溶剂中，充分搅拌30-50min后，超声分散5-12min得到石墨烯溶液；按照重量比氧化锆球：石墨烯溶液=8000-12000：1的比例，将石墨烯溶液和氧化锆球倒入球磨机中，在200-400r/min的条件下球磨30-50h；抽滤后在40-80℃条件下干燥4-6h。

2.如权利要求1所述的石墨烯包覆纳米金属颗粒，其特征在于，在所述步骤S2中，水浴加热搅拌时间为30-50min。

3.如权利要求1所述的石墨烯包覆纳米金属颗粒，其特征在于，所述第一有机溶剂为乙二醇、无水乙醇、丙二醇、异丙醇、丙酮中的一种或几种，用量为纳米金属颗粒重量的100-200倍；所述第二有机溶剂为乙二醇、无水乙醇、丙二醇、异丙醇、丙酮中的一种或几种，用量为干燥氧化石墨烯粉末重量的1200-3400倍。

4.如权利要求1所述的石墨烯包覆纳米金属颗粒，其特征在于，所述纳米金属颗粒的准备步骤为：往纳米金属颗粒中加入5-10%的盐酸溶液，搅拌28-32min，抽滤后依次使用无水乙醇、去离子水洗涤；洗涤完成后在40-60℃的真空条件下干燥4-6h。