[發明專利]一種銀/石墨烯復合材料與應用

無效

• 申請號: 201210196277.7
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN102698747A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 邵鑫;孟憲華;蒲錫鵬;李文智;劉雪華;王敏
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;B01J37/34;B01J37/16;C02F1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光催化功能材料無機合成技術領域，尤其是涉及一種銀/石墨烯復合材料與應用。

背景技術

作為一種新型的碳載體材料，石墨烯片以其優異的電學、機械性能和高的縱橫比等特性引起了廣大研究者的關注。目前，該材料在超級電容器、場發射、納米電子學等領域的應用研究已經得到廣泛的討論（參見Science?2008,?320,?356.;?Nano?Lett.?2008,?8,?1704.)。另外，由于其良好的導電性和大的比表面積，預計將其作為催化劑載體材料也將會具有廣闊的應用前景。但是，如何通過簡單易行且無污染的合成方法獲得石墨烯復合材料成了當前極具挑戰性的課題。

羅丹明B(Rh.?B)又稱玫瑰紅B，或堿性玫瑰精，俗稱花粉紅，是一種具有鮮桃紅色的人工合成的染料。經老鼠試驗發現，羅丹明B會引致皮下組織生肉瘤，被懷疑是致癌物質。

休謨法是一種化學氧化法，其目的是制備氧化石墨（參見J.?Am.?Chem.?Soc.,?1958,?80?(6),?pp?1339–1339）。

微波法原位還原是以微波輔助、不經其它復雜處理而使氧化石墨還原為石墨烯（參見申請號為201110072763的中國專利文獻，一種利用微波快速制備還原石墨烯的方法）。

申請公布號CN?102136306?A（申請號201010542737.8）的中國專利文獻公開了一種納米銀粒子/石墨烯新型導電復合材料，將氧化石墨在水中超聲分散1-2小時，加入硝酸銀固體，繼續超聲20-30min，升溫至70-80℃，加入硼氫化鈉回流反應1-2小時，趁熱過濾，洗滌，干燥，研磨，得到Ag/石墨烯納米導電復合材料。申請公布號CN?102224819?A（申請號201110093148.?0）的中國專利文獻公開了一種擔載納米銀氧化石墨烯復合殺菌劑及其制備和應用。申請公布號CN?102125056?A（申請號201110003784.X）的中國專利文獻公開了一種銀/石墨烯抗菌復合材料的制備方法。申請公布號CN?102160998?A（申請號201110103781.3）的中國專利文獻公開了一種石墨烯一銀納米粒子復合材料的制備方法，將硝酸銀溶液和稀氨水溶液配置成一定濃度的銀氨溶液，并將配置好的銀氨溶液加入到超聲完成的氧化石墨烯溶液中，在一定溫度下預熱一定時間；將適量的葡萄糖加入到氧化石墨烯和銀氨的混合溶液中，并在設定溫度下攪拌反應一段時間；利用去離子水對反應產物進行多次抽濾后，將產物干燥得到石墨烯/銀納米粒子復合材料。

上述文獻公開的技術制備過程復雜或使用有毒藥品硼氫化鈉，不環保。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種銀/石墨烯復合材料及應用。結合在水介質中氧化石墨烯膠體顆粒帶負電荷的特點，本發明利用溶液混合法這一簡單的技術成功地制備了氧化石墨烯與硝酸銀的復合物；然后，通過環境友好的微波法成功地制備了銀納米粒子修飾的石墨烯復合薄膜材料。整個制備過程簡單、快捷，是一種典型的環境友好型技術。

本發明的目的在于提供一種銀/石墨烯納米復合材料，由下述方法制備：

（1）制備氧化石墨烯乙醇膠體懸浮液：以石墨粉為原料，以休謨法制備氧化石墨烯，用二次蒸餾水離心清洗，然后將其超聲分散于無水乙醇中；

（2）制備銀/氧化石墨烯復合物：在劇烈攪拌的條件下，將硝酸銀加入到氧化石墨烯乙醇膠體懸浮液中，攪拌并超聲處理；

（3）微波法原位還原銀/氧化石墨烯復合物，得銀/石墨烯復合材料。

前面所述的銀/石墨烯復合材料，優選的方案是，步驟（1）氧化石墨烯相對于無水乙醇的用量：每毫升無水乙醇分散氧化石墨烯0.8-1.2毫克（優選1毫克）。

前面所述的銀/石墨烯復合材料，優選的方案是，步驟（2）硝酸銀相對于氧化石墨烯乙醇膠體懸浮液的用量：每毫升氧化石墨烯乙醇膠體懸浮液中硝酸銀0.8-1.2毫克（優選1毫克）。

前面所述的銀/石墨烯復合材料，優選的方案是，步驟（1）超聲分散時間為20-50min，優選30?min。

前面所述的銀/石墨烯復合材料，優選的方案是，步驟（2）攪拌時間3-10min，優選5?min。

前面所述的銀/石墨烯復合材料，優選的方案是，步驟（2）超聲處理20-40min，優選30?min。

前面所述的銀/石墨烯復合材料，優選的方案是，步驟（3）所述的微波法原位還原，是將銀/氧化石墨烯復合物溶液置于微波爐中，800W處理30S，冷卻30S，循環處理10次。