[发明专利]一种用于光转化储能的石墨烯复合材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种用于光转化储能的石墨烯复合材料及制备方法，采用石墨作为原料，先将苯基铵盐阳离子渗入到石墨层间，通过石墨层间的π键亲电子作用，在石墨层间引入正电性杂质，再与金属阳离子盐共混，在苯基铵盐与金属阳离子发生离子交换反应，在惰性气体的保护下，加温使盐分解获得纳米金属氧化物颗粒。本发明克服了现有技术中石墨烯和氧化物颗粒易团聚、两者分散不均匀及制备工艺复杂、设备要求高等问题，将机械剥离和纳米材料复合两个过程合二为一，大幅降低成本，简化工艺，适合于连续化工业生产工艺，兼容了机械剥离石墨烯的工艺，适合部分已有基础的公司直接投产。

主权项

1.一种用于光转化储能的石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a．将石墨材料投放入电解质溶液中，静置1~5天，使所述电解质溶液中的阳离子渗入所述石墨材料层间，形成插层石墨，分离取出所述插层石墨，其中，所述石墨材料与所述电解质溶液质量比为1:2~5，所述电解质溶液的浓度为20~60 mg/L；b．将所述插层石墨和金属阳离子盐共混放入连续螺杆反应挤出机，获得挤出固体产物，采用筛孔筛选出粒径为10~100nm的石墨烯和金属阳离子盐体系粉体；c. 在惰性气体保护下，将所述石墨烯和金属阳离子盐体系粉体加入连续螺杆反应挤出机，设置所述连续螺杆反应挤出机温度至300~600℃，挤出压力20~50 MPa，获得具有导电和光转换储能功能的石墨烯与金属氧化物体系粉体；所述电解质溶液中的阳离子来自于苯铵盐、苯基叔铵盐、苯基季铵盐中的一种或几种，所述电解质溶液中的阴离子来自于硼酸盐、氯酸盐和磷酸盐中的一种或几种，所述金属阳离子盐为碳酸镁、硝酸镁、乙酸镁、硝酸铝、乙酸铝、氯化锌、碳酸锌、硝 酸锌、乙酸锌、乙酸钛、乙酸铌、硝酸钛的至少一种，所述金属阳离子盐与所述插层石墨的质量比为1:20~100。