[发明专利]功能性二维材料气凝胶复合微球及其宏量制备方法

权利要求书

1.功能性二维材料气凝胶复合微球的宏量制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）准备或制备400目以下的二维材料，将该二维材料分散于水中，超声搅拌5h，保持稳定不沉降2h，然后加入有机配体共混超声搅拌2h；

（2）将对应功能性盐溶解于一定量的去离子水中作为接受浴，然后加入一定量的有机溶剂于盐溶液，并搅拌1h；

（4）将步骤（1）所制备的稳定分散液装入喷雾系统，控制2-5米喷雾距离，喷雾系统功率为500w，喷雾系统雾滴粒径范围在1-200um；并将接收浴放置于喷雾系统正下方；

（5）将步骤（4）得到的固状微球通过筛网过滤、清洗并冷冻，置于冷冻干燥机中冻干两日得到二维材料气凝胶微球或功能性二维材料气凝胶微球。

2.根据权利要求1所述的功能性二维材料气凝胶复合微球的宏量制备方法，其特征在于，还包括：

（6）将步骤（5）所得二维材料气凝胶微球用高温热还原法还原，得到功能化二维材料气凝胶微球。

3.根据权利要求1所述的功能性二维材料气凝胶复合微球的宏量制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述二维材料为以下物料中的一种或多种组合：

石墨烯GN类：单层石墨烯、多层石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯；

拓扑绝缘体TI类：Bi₂Se₃、Bi₂Te₃；

过渡金属硫化物TMDCs类：CaPS₃、CoPS₃、FePS₃、FeSe、GaS、GaSe、GaTe、GeS、SnS₂、SnSe、TaS₂、TaB₂、TaS₃、TaSe₂、TiS₂、Tl₂S、WS₂、WSe₂、ZnPS₃、InSe、MnPS₃、MoS₂、MoSe₂ReS₂、ReSe₂；

MXene类：Ti_n+1C_n、Nb_n+1C_n、V_n+1C_n、Mo_n+1C_n；以及VB2、MgB₂、MoTe2、NbB2、PdTe₂、PtTe、Sb₂Te₃。

4.根据权利要求1所述的功能性二维材料气凝胶复合微球的宏量制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述有机配体选自具有羧基、磷酰基、羟基、硫酸酯基、氨基和酰胺基可与金属离子配位的小分子或高分子：聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚氧乙烯、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、淀粉、多糖、甲壳质、醋酸纤维素钠。

5.根据权利要求1所述的功能性二维材料气凝胶复合微球的宏量制备方法，其特征在于，步骤（1）中的去离子水、二维材料、有机配体的质量比为：100-110份：1-2份：1-2份；步骤（3）中的盐、去离子水质量比为：3-30份：70~97份。

6.根据权利要求1所述的功能性二维材料气凝胶复合微球的宏量制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述对应功能性盐为草酸钙、碳酸钙、磷酸钙、葡萄糖酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、氯化钙、卤化钙、硝酸钙、氯酸钙、高氯酸钙、碳酸氢钙、磷酸二氢钙；硝酸镁、氯化镁、硫酸镁；乙酸钴、乙酸镍、乙酸铁、盐酸钴、盐酸镍、盐酸铁、硝酸钴、硝酸镍、硝酸铁、硫酸钴、硫酸镍、硫酸铁中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的功能性二维材料气凝胶复合微球的宏量制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述有机溶剂为乙酸、丙酮、乙腈、DMF、DMSO、二氧六环、乙醇、甲醇、异丙醇、四氢呋喃中的任一种或多的组合。