[发明专利]一种具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将AgNO₃与PVP加入到去离子水中，并辅以搅拌，得混合液A；

S2、将NaBH₄溶液加入到所述步骤S1中的混合液A中，并辅以搅拌，直至溶液颜色从透明色变为暗黄色，停止搅拌，得混合液B；

S3、将所述步骤S2中的混合液B进行第一高速离心处理，将经第一高速离心处理后的混合液B的沉淀物进行烘干，得到第一金属纳米颗粒；

S4、将所述步骤S3中的第一金属纳米颗粒与PEG相混合后加入DMF溶液中，并辅以第一超声处理，得混合液C；

S5、将所述步骤S4中的混合液C进行第二高速离心处理，将经第二高速离心处理后的混合液C的沉淀物进行去离子水清洗，并将经去离子水清洗后的沉淀物进行烘干，得到第二金属纳米颗粒；

S6、将石墨烯与DHBS相混合后加入DMF溶液中，并辅以搅拌与第二超声处理，得混合液D；将混合液D进行第三高速离心处理，将经第三高速离心处理后的混合液D的沉淀物进行去离子水清洗，并将经去离子水清洗后的沉淀物进行烘干，得到带电石墨烯；

S7、将所述步骤S5中的第二金属纳米颗粒、所述步骤S6中的带电石墨烯相混合后加入乙醇溶液中，并辅以搅拌分散，得混合液E；

S8、将所述步骤S7中的混合液E进行第四高速离心处理，将经第四高速离心处理后的混合液E的沉淀物加入乙醇溶液中，并辅以搅拌分散，得混合液F；

S9、将附有二氧化硅膜的非金属硅基底放入等离子体清洗机中，利用深反应离子刻蚀技术对附有二氧化硅膜的非金属硅基底进行清洗，以去除其表面残留的杂质，同时获得具有良好形貌的二氧化硅薄层；

S10、将所述步骤S9中的经等离子体清洗机清洗后的非金属硅基底从等离子体清洗机取出，并用丙酮及去离子水将其洗净，然后对其进行烘干；

S11、将所述步骤S8中的混合液F涂覆于所述步骤S10中的烘干后的非金属硅基底上，使其均匀成膜；

S12、将所述步骤S11中的涂覆有混合液F的非金属硅基底放置于石英玻璃片上，并将其与石英玻璃片放入真空管式炉中进行加热处理，然后打开真空管式炉的炉膛使其内部自然冷却至室温，得到具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中的加热处理包括以下步骤：

S131、将真空管式炉内部的压强控制为10mTorr以下的低压状态；

S132、向所述步骤S131状态下的真空管式炉内通入惰性气体，并使真空管式炉的压强维持在80-110Torr；

S133、在20min内将真空管式炉内部加热升温至280-350℃，并使真空管式炉内部温度在280-350℃下保持30-40min。

3.根据权利要求1所述的一种具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的硝酸盐、PVP、去离子水的重量比为：1：1-1.6：100-120；所述步骤S1中的搅拌的速度为250-360rpm、时间为1-2h。

4.根据权利要求1所述的一种具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的NaBH4溶液、混合液A的体积比为：4-7：1；所述步骤S2中的搅拌的速度为250-360rpm；所述步骤S3中的第一高速离心处理的高速离心转速为6000-9000rpm、高速离心时间为10-20min。

5.根据权利要求1所述的一种具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中的第一金属纳米颗粒、PEG的重量比为：2-3：1；所述步骤S4中的第一超声处理的超声功率为200-400W、超声时间为0.5-1.5h。

6.根据权利要求1所述的一种具有高导电性能的石墨烯纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中的第二高速离心处理的高速离心转速为6000-9000rpm、高速离心时间为12-16min。