[发明专利]一种提高电子传递效能的黑色素/石墨烯纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于难降解有机物的去除和重金属还原的黑色素/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将黑色素与N,N-二甲基乙酰胺混合并加热，得到黑色素溶液；

2）将步骤1）得到的黑色素溶液、羧基化石墨烯和酸性溶液混合并加热，得到第一混合物；

3）将步骤2）得到的第一混合物进行煅烧，得到第二混合物；煅烧温度为300℃～400℃，煅烧时间为1h~3h；

4）将步骤3）得到的第二混合物进行超声处理，得到第三混合物；

5）将步骤4）得到的第三混合物进行洗涤和干燥，得到所述黑色素/石墨烯纳米复合材料。

2.如权利要求1所述的黑色素/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1）黑色素的质量与N,N-二甲基乙酰胺的体积比为200mg:100mL~400mg:100mL；

2）加热温度为55℃~65℃。

3.如权利要求1所述的黑色素/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液与N,N-二甲基乙酰胺的体积比为0.3:100~0.5:100。

4.如权利要求1所述的黑色素/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1）黑色素与羧基化石墨烯的质量比为1:1～2:1；

2）所述酸性溶液选自盐酸和硫酸中的至少一种；

3）加热温度为75℃~85℃；

4）加热时间为1.8h ~2.2h。

5.如权利要求4所述的黑色素/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述盐酸的浓度为36~38wt%，浓硫酸的浓度为97~99wt%。

6.如权利要求1所述的黑色素/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4）中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1）超声处理时间为1.35h~1.65h；

2）超声频率为30kHz~50kHz。

7.如权利要求1所述的黑色素/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5）中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1）用N,N-二甲基乙酰胺和/或水进行洗涤；

2）干燥温度为55℃~65℃；

3）干燥时间为46h~50h；

4）在真空条件下进行干燥，相对真空度为0.05MPa～0.07MPa。

8.一种黑色素/石墨烯纳米复合材料通过权利要求1至7任一项所述的制备方法获得。

9.如权利要求8所述的黑色素/石墨烯纳米复合材料在燃料电池产电、有机物去除和重金属还原中的应用。