[发明专利]一种石墨烯半导体复合材料及制备方法

摘要

本发明属于石墨烯复合材料领域，公开了一种石墨烯半导体复合材料及制备方法。该方法在石墨剥离成石墨烯的过程中，借助化学剥离液的预化学反应将石墨变得更易剥离，同时，在剥离过程中，预先将半导体材料颗粒在石墨剥离过程中加入，大量微小的半导体颗粒增加剥离过程的接触面积和剥离次数，通过半导体颗粒对石墨的剪切和撞击作用，使石墨在短时间内经历大量的剥离过程，从而显著提高剥离效率，半导体材料均匀地复合在石墨烯的表面，形成层复合结构,得到石墨烯半导体复合材料。该方法操作更加简单，对设备要求低，条件温和，节能环保。

主权项

1.一种石墨烯半导体复合材料的制备方法，其特征在于：具体制备方法包括以下步骤：（1）将作为石墨烯分散用的表面活性剂溶解到纯水中，配制成水溶液；（2）将石墨粉末分散在步骤（1）中的表面活性剂水溶液中，并加入化学剥离剂，搅拌1～ 2h；（3）然后加入既作为剥离剂又作为复合体的半导体材料颗粒，所述半导体材料颗粒粒 径为0.01μm‑10μm，搅拌时间为10‑20小时；在搅拌过程中，大量微小的半导体颗粒显著增加 了石墨剥离过程的碰撞和接触次数，同时使制得的石墨烯分散均匀，使半导体材料均匀地复合在石墨烯的表面；（4）反应结束后，抽滤，有机溶剂洗涤，干燥，然后在500‑700℃条件下烧结30‑45min，得到石墨烯半导体复合材料；其中，所述化学剥离剂由有机溶剂、离子液体、质子化剂、无机盐以质量比100:30‑50: 3‑5:15‑20组成；所述的有机溶剂为吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺中的一种或多种；所述的离子 液体为咪唑类离子液体；所述的质子化剂为苯甲酸、2‑萘甲酸、1‑芘甲酸、1‑芘磺酸中的一种或多种；所述的半导体颗粒材料为碳化硅、氮化镓、氧化锌、氮化铝中的一种。