[发明专利]氧化石墨烯/金纳米复合材料及其制备方法和应用

摘要

一种氧化石墨烯基光热转化纳米复合材料，由下法制得：将氧化石墨烯超声分散在去离子水中，配成氧化石墨烯分散液；通过还原法得到金纳米粒子溶胶；金溶胶和氧化石墨烯分散液机械混合得到氧化石墨烯/金纳米复合物。光热分析数据表明，在一个大气压，室温条件下，微量金溶胶的加入能够显著增强氧化石墨烯分散液制备太阳能蒸汽。相比单纯的氧化石墨烯分散液以及金溶胶而言，加入金溶胶以后，纳米流体光热转化效率得到很大提升。本发明所用制备方法工艺简单，原料无毒无害，无需额外添加任何表面活性剂即可制得在氧化石墨上单分散的纳米金颗粒，氧化石墨烯/金纳米复合材料展现了高效制备太阳能蒸汽的性能，可用于海水淡化，污水处理等。

主权项

1.一种氧化石墨烯/金纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）氧化石墨烯分散液的制备：将10‑100mL分析纯的浓硫酸和20‑100mL分析纯的浓磷酸混合，然后加入1‑200g天然鳞片石墨，剧烈搅拌防止团聚；待分散均匀后，加入10‑200g高锰酸钾，并在30‑80℃油浴条件下磁力搅拌2‑48小时，最后将产物倒入冰和双氧水混合物中；待反应完成后，将产物洗涤，超声剥离，用氢氧化钠絮凝并于20‑80℃干燥2‑10小时，研磨，得到氧化石墨烯固体粉末；将氧化石墨烯粉末加入去离子水中，超声并搅拌使之均匀分散，配置成一定浓度的氧化石墨烯分散液；（2）金溶胶的制备：0.01‑0.1mol氯金酸加入到10‑150mL水中，油浴加热，然后加入2‑10mL浓度为0.01‑0.1mol/mL的还原剂，磁力搅拌，溶液颜色由浅黄色变为酒红色，溶液搅拌沸腾停止反应，冷却至室温得到含有金纳米粒子的金溶胶；（3）氧化石墨烯/金纳米复合材料的制备：将步骤（2）制备的金溶胶加入到步骤（1）所得的氧化石墨烯分散液中，磁力搅拌，得到均匀分散的氧化石墨烯/金纳米复合材料。