[发明专利]一种石墨烯/镍钴铝‑层状双氢氧化物复合材料及其制备方法

摘要

一种石墨烯/镍钴铝‑层状双氢氧化物复合材料及其制备方法，涉及纳米材料及其制备领域。复合材料，具有二维片层与一维纳米棒的拼装结构，由镍钴铝‑层状双氢氧化物纳米片层，以及分散在纳米片层中由石墨烯片层卷曲且相互包裹形成的碳纳米棒组成。首先将氧化石墨烯溶液加入到金属盐和尿素的混合水溶液中，然后通过水热法合成。本发明的石墨烯/镍钴铝‑层状双氢氧化物复合材料的结构中含有拼装形成的二维纳米片层/一维碳纳米棒结构，它具有良好的分散性。本发明的制备方法简单，不需要任何模板，通过一步反应实现石墨烯纳米片层向纳米棒的转变，为多尺度纳米复合材料的可控制备提供一种可借鉴的方法。

主权项

一种石墨烯/镍钴铝‑层状双氢氧化物复合材料，具有二维片层与一维纳米棒的拼装结构，由镍钴铝‑层状双氢氧化物纳米片层，以及分散在纳米片层中由石墨烯片层卷曲且相互包裹形成的直径为20～120nm、长度在2μm以内的碳纳米棒组成；制备方法为：先向金属盐和尿素的混合水溶液中加入氧化石墨烯溶液，超声处理10～30min，然后在100～150℃下水热合成12～36h，水热反应后进行离心、洗涤以及干燥，得到石墨烯/镍钴铝‑层状双氢氧化物复合材料；混合水溶液中Ni2+、Co2+、Al3+之间的摩尔比为2：2：1，尿素与(Ni2++Co2++Al3+)的摩尔比为1.2：1，氧化石墨烯与(Ni2++Co2++Al3+)的摩尔比为1：0.4～10；所述金属盐和尿素混合水溶液中Ni2+的浓度为20～90mmol/L，Co2+的浓度为20～90mmol/L，Al3+的浓度为10～45mmol/L，尿素的浓度为70～260mmol/L；所述氧化石墨烯溶液的浓度为2.5mg/ml；金属盐的阴离子为NO3‑、Cl‑或SO42‑；离心转速为7000～10000r/min，离心时间为5～10min，干燥温度为60～80℃，干燥时间为12～24h。