[发明专利]一种石墨烯-铅化合物纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对石墨进行高度氧化处理，得到氧化石墨；

S2、将所述氧化石墨与可溶性铅盐混合，得到表面和层间充分附着铅离子的氧化石墨烯；

S3、将所述表面和层间充分附着铅离子的氧化石墨烯进行充分水解和定向聚合处理，使得附着的铅离子转化为纳米氢氧化物；

S4、将S3得到的产物进行热处理，使得石墨烯表面和层间均匀负载纳米铅氧化物，得到黑色固体；

S5、将S4得到的黑色固体洗涤干燥后，得到所述墨烯-铅化合物纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述S1具体为：

S1-1、于0～5℃条件下，将硫酸和高锰酸钾的混合物与石墨混合，再升温至40～60℃，氧化反应0.5～10小时；

S1-2、向S1-1的反应产物中加入去离子水，并于60～80℃保温0.5～5小时；

S1-3、向S1-2的反应产物中加入双氧水至气泡不在产生，将剩余高锰酸钾完全还原，得到亮黄色的分散液；

S1-4、将分散液过滤，对沉淀进行洗涤，洗涤后的沉淀即为所述氧化石墨。

3.根据权利要求2所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：

所述S1-1中，硫酸和高锰酸钾的质量比为9～18：1；硫酸和高锰酸钾的混合物与石墨的质量比为40～60：1；

所述S1-2中，去离子水与石墨的质量比为20～100：1；

所述S1-4中，采用溶质与溶剂的质量比为1：4～1：10的盐酸溶液对沉淀进行洗涤，所述盐酸溶液与石墨的质量比为20～100：1。

4.根据权利要求1所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨与可溶性铅盐的质量比为1：1～50；所述可溶性铅盐为Pb(NO₃)₂，Pb(HSO₄)₂和Pb(CH3COO)₂中的一种。

5.根据权利要求1所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述S2具体为：

将所述氧化石墨分散在去离子水中，加入可溶性铅盐，充分搅拌；

或将所述氧化石墨用可溶性铅盐溶液进行淋洗。

6.根据权利要求1所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述S3具体为：

向S2得到的反应产物中加入强碱溶液，控制PH在8～14，得到黑色悬浮液；

或采用强碱溶液对S2得到的反应产物进行淋洗，得到黑色沉淀物。

7.根据权利要求6所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述S4具体为；

将黑色悬浮液加热煮沸处理，直到完全蒸发成黑色固体；

或对黑色沉淀物进行烘干，得到黑色固体。

8.根据权利要求1所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述S5中，采用去离子水对黑色固体进行洗涤，去除可溶性杂质后，烘干得到所述墨烯-铅化合物纳米复合材料。

9.一种采用权利要求1到8任一项所述的制备方法制备的石墨烯-铅化合物纳米复合材料。

10.根据权利要求9所述的石墨烯-铅化合物纳米复合材料的用途，其特征在于：所述石墨烯-铅化合物纳米复合材料与硅烷偶联剂球磨搅拌后得到的产物作为润滑脂添加剂的应用。