[发明专利]金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料及其制法与应用

说明书

本发明公开了一种金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料及其制法与应用。所述金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料包括还原氧化石墨烯、于所述还原氧化石墨烯上原位聚合的聚吡咯以及结合在所述还原氧化石墨烯上的金属Pd纳米颗粒。本发明提供的金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料兼具优秀的光热转换性能和良好的过氧化氢酶催化活性，同时其光热稳定性及酶活性的稳定性高，能长期重复使用，而且其制备方法简单易实施，成本低廉，利于规模化生产。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯基复合材料，特别是涉及一种金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料及其制法与应用，属于材料科学领域。

背景技术

石墨烯是一种单层二维原子结构晶体，具有优异的电子迁移率、比表面积、热导率、透光性、机械性能等。利用石墨烯与聚吡咯、聚吡啶等构建的复合材料在传感器、热界面材料、高性能电子器件等领域具有广阔的应用前景。例如有研究人员利用氧化石墨烯为原料，FeCl₃引发吡咯聚合改性获得聚吡咯/氧化石墨烯复合材料。也有研究人员利用氧化石墨为原料，通过吡咯溶液液相聚合获得聚吡咯/氧化石墨烯复合材料。这些方法制备的复合材料一般是作为电磁屏蔽材料、电极材料等使用，功能单一，而且性能也难以满足实际应用的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料及其制法与应用，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一些实施例提供了一种金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料，其包括还原氧化石墨烯、于所述还原氧化石墨烯上原位聚合的聚吡咯以及结合在所述还原氧化石墨烯上的金属Pd纳米颗粒。

在一些实施方式中，所述还原氧化石墨烯、聚吡咯与金属Pd纳米颗粒的质量比例为 1:10:21.3。

在一些实施方式中，所述金属Pd纳米颗粒的粒径为1-5nm。

本发明的一些实施例还提供了一种制备所述金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料的方法，其包括如下步骤：

(1)在冰浴条件下将氧化石墨烯和吡咯单体于水中均匀混合，再在形成的混合液内加入过硫酸盐进行反应，获得还原氧化石墨烯/聚吡咯复合物；

(2)在室温条件下，将还原氧化石墨烯/聚吡咯复合物分散于水中形成还原氧化石墨烯/聚吡咯复合物的分散液，并调节所述分散液至酸性，再加入钯盐溶液进行反应，获得金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料。

在一些实施方式中，步骤(1)中所述混合液包含浓度为2mg/ml的氧化石墨烯和浓度为976mg/ml的吡咯单体。

在一些实施方式中，步骤(2)包括：向所述分散液内加入盐酸，从而将所述分散液调节至酸性。

在一些实施方式中，步骤(2)中将所述钯盐溶液加入所述分散液后形成的混合液中包含浓度为0.1M的Pd离子。

本发明的一些实施例还提供了所述金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料于制备光热转换材料中的用途。

本发明的一些实施例还提供了一种光热转换方法，其包括：以近红外光照射所述金属 Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料，实现光热转换。

本发明的一些实施例还提供了所述金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料于制备过氧化氢酶模拟物中的用途。

本发明的一些实施例还提供了一种含有机物的水相体系的净化方法，其包括：将所述金属Pd负载的石墨烯/聚吡咯复合材料及过氧化氢加入含有机物的水相体系，并将所述水相体系的pH值调节至大于5，从而至少将部分的有机物降解。

优选的，可以将所述水相体系的pH值调节至大于5且小于或等于7。