[发明专利]纳米银、石墨烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米银、石墨烯复合材料制备方法，包括以下步骤：将量子点、碳粉和银盐混合后分散到溶剂中，进行搅拌得到混合溶液；将混合溶液转移至高压反应釜中，充入二氧化碳至一定压强，在特定温度下进行搅拌反应一段时间后释放二氧化碳，取出混合溶液；将反应后的混合溶液进行过滤、洗涤、干燥，最终得到纳米银/石墨烯复合材料。该方法在超临界二氧化碳的环境下，同时实现碳粉的剥离和银离子的还原，一步直接得到纳米银/石墨烯复合材料。该复合材料具有优异的导电性，可作为导电添加剂用于锂电池、钠电池的制备或者作为导电材料应用于新能源领域，且该复合材料的制备方法成本低、绿色无污染、制备过程简单，易于实现工业化。

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其是指一种纳米银、石墨烯复合材料及其制备方法。

背景技术

石墨烯是一种二维碳材料，其中碳原子以sp²杂化的方式相互连接并紧密排列最终形成单层二维蜂窝状晶格结构。石墨烯具有很多方面的优异性能，例如高硬度、高导热系数、高导电性、高电子迁移率等，在材料制备、能源获取、生物医药、柔性可穿戴等重多方面具有重要的应用前景。但石墨烯存在分散性较差，制备工艺复杂等缺点。

纳米银具有良好的导电性，可以很好的降低导电材料之间的接触电阻，并且纳米银具有良好的抗菌性能，但高成本限制了纳米银的广泛应用。而纳米银及石墨烯复合材料以石墨烯为主体，其原材料成本较低，纳米银的存在也能有效降低石墨烯片之间的接触电阻，同时纳米银也赋予石墨烯一定的抗菌性能，因此该复合材料具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点而提出了一种纳米银、石墨烯复合材料制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种纳米银、石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将量子点、碳粉和银盐混合后分散到溶剂中，进行搅拌，得到混合溶液；步骤二：将混合溶液转移至高压反应釜中，充入二氧化碳至高压反应釜内压强为10-16MPa，在温度为40-80℃的条件下进行搅拌反应一段时间后释放二氧化碳，取出混合溶液；步骤三：将反应后的混合溶液进行过滤、洗涤、干燥，最终得到纳米银/石墨烯复合材料。

进一步地，在所述步骤一中，所述量子点选自碳量子点、石墨烯量子点中的一种或几种，量子点在溶剂中浓度为1-2g/L；所述碳粉选自天然石墨粉、人造石墨粉、膨胀石墨粉、高定向热解石墨中的一种或几种，碳粉在溶剂中浓度为5-20g/L；所述银盐选自硝酸银、醋酸银、硫酸银、包含烷烃长链的有机银盐的一种或者几种，其中有机银盐碳链长度为8-16，银盐在溶剂中浓度为1-5g/L；所述溶剂选自去离子水、乙醇、丙醇、丙酮、乙二醇中的一种或几种。

进一步地，在所述步骤一中，所述搅拌为磁力搅拌方式，搅拌速度为500-1500rpm，搅拌时间为10-60min。

进一步地，在所述步骤二中，所述高压反应釜的内腔体积为加入混合溶液体积的3-10倍；所述一定压强为充入二氧化碳后，高压反应釜内压强为10-16MPa；所述反应温度为40-80℃；所述搅拌为磁力搅拌方式，速度为500-1500rpm；反应时间为3-12h；所述释放二氧化碳至常压所用时间为1-5min。

进一步地，在所述步骤三中，所述过滤为抽滤，使用0.22μm过滤膜；所述洗涤过程中使用的洗涤溶剂选自去离子水、乙醇、丙醇、丙酮、乙二醇中的一种或几种，纳米银/石墨烯复合材料在所述洗涤溶剂中的浓度为1-5g/L；过滤、洗涤操作重复进行3-5次；所述干燥方式为真空干燥，温度为60-100℃，时间为8-12h。

本发明还提供了一种根据以上制备方法制备出的纳米银、石墨烯复合材料。