[发明专利]一种具有疏松三维缠绕结构的二硫化钼/石墨烯纳米带复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种具有疏松三维缠绕结构的MoS₂/GNRs复合材料。该复合材料是准一维的GNRs相互缠绕交织形成疏松的三维网络结构，这种结构中分散地生长着层数少、层间距大的二维层状MoS₂，其间具有大量空隙通道，有利于溶液中电解质的扩散，而纳米带本身具有的良好导电性有利于电子在复合材料中快速传输。该复合材料制备方法是将(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O、CS(NH₂)₂、H₂C₂O₄·2H₂O、石墨烯纳米带为原料，Mo/S/H₂C₂O₄物质的量比为1:2:1，采用水热法和氮气氛下退火处理制备获得具有疏松三维缠绕结构的MoS₂/GNRs复合材料。

主权项

1. 一种具有疏松三维缠绕结构的二硫化钼/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于：该复合材料是准一维的石墨烯纳米带相互缠绕交织形成疏松的三维网络结构，这种结构中分散地生长着层数少、层间距大的二维层状二硫化钼，其间具有大量空隙通道，其中二硫化钼的层数为5‑10层，层间距为0.70 nm；所述的二硫化钼/石墨烯纳米带复合材料的制备方法是以(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O、CS(NH₂)₂、H₂C₂O₄·2H₂O、石墨烯纳米带为原料，Mo/S/H₂C₂O₄物质的量比为1:2:1，采用水热法和氮气氛下退火处理制备获得具有疏松三维缠绕结构的MoS₂/GNRs复合材料；复合材料中MoS₂和GNRs的质量比范围为100:10~100:40；该制备方法包括如下具体步骤：（1）在聚四氟乙烯高压反应釜依次加入适量的去离子水、CS(NH₂)₂、(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O、H₂C₂O₄·2H₂O和石墨烯纳米带，并充分搅拌；（2）混合物经200 ℃水热反应5小时后，离心得到黑色产物；（3）黑色产物用去离子水和无水乙醇超声振荡、洗涤数次，然后经70℃真空干燥、氮气氛中退火后得到MoS₂/GNRs复合材料；步骤（3）中退火处理的条件是：温度为500℃，退火时间为2小时，升降温速率均为2℃·min^‑1。