[發(fā)明專利]一種石墨烯-CuInS2量子點復合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210472353.2
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102965105A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高鋒;王命泰;岳文瑾
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C01G15/00;C01B31/04;B82Y30/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料領(lǐng)域，確切地說是一種石墨烯-CuInS₂量子點復合物及其制備方法。

背景技術(shù)

石墨烯是一種二維碳材料，其具有獨特的性質(zhì)，例如高熱導率(~5000?Wm^-1K^-1)、高載流子遷移率(~200000?cm²V^-1S^-1)、高比表面積(~2630?m²g^-1)、高穩(wěn)定性以及良好的光學透射率等，在催化、傳感、存儲、生物醫(yī)藥和光伏等領(lǐng)域有重要的應用前景（Prog.?Mater.?Sci.?2011，56，1178-1271）。近年來，由石墨烯與無機納米結(jié)構(gòu)形成的復合物已引起人們的關(guān)注，在能量轉(zhuǎn)換、儲能及催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應用前景。例如，Guo等（Angew.?Chem.?Int.?Ed.?2010,?49,?3014-3017）在導電玻璃上通過交替沉積氧化石墨烯和CdSe量子點納米膜形成超晶格薄膜，作為量子點敏化太陽電池（QDSSC）的復合光電極；Wang等（Nanotechnology?2011,?22,?405401）以還原態(tài)氧化石墨烯片為襯基用水熱方法生長ZnO納米棒并對納米棒進行刻蝕，合成了石墨烯-ZnO納米管陣列復合物，將其作為聚合物基太陽電池的光電極；Chen等（Nanoscale?2012,?4,?441-443）通過在功能化氧化石墨烯片層上吸附量子點的方法，合成了氧化石墨烯-CdSe量子點復合物，用作QDSSC電池的寬譜響應光電極；Sathish?等(J.?Power?Sources?2012，217，85-91)用水熱法合成了氧化石墨烯-?Fe₃O₄納米顆粒磁性復合物，其可用作高性能的鋰離子電池陽極材料；Liu?等（J.?Power?Sources?2012,?217,?184-192）用微波輔助水熱合成方法合成了還原態(tài)氧化石墨烯-Mn₃O₄納米復合物，得到一種良好的超級電容器材料；Chen等（ACS?Nano,?2010,4,?6425-6432）用原位水解TiCl₄的方法制備了具有可見光催化性能的氧化石墨烯-TiO₂納米復合物。

CuInS₂的具有較窄的帶隙（1.5?eV）（Chem.?Mater.?2003,?15,?3142-3147）和較大的吸收系數(shù)較大(α??10⁵?cm^-1)?（Cryst.?Growth?Des.?2007,?7,?1547-1552），是一種理想的太陽電池材料（J.?Mater.?Chem.?2006,?16,?1597-1602,?Nano?Lett.?2006,?6,?1218-1223）。本發(fā)明中，我們用氧化石墨烯片層原位生長量子點并結(jié)合后續(xù)還原過程，得到一種石墨烯和CuInS₂量子點組成的復合物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種石墨烯-CuInS₂量子點復合物及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種石墨烯-CuInS₂量子點復合物：所述的石墨烯-CuInS₂量子點復合物通過溶劑熱法在高壓釜中合成，由還原態(tài)氧化石墨烯和黃銅礦型CuInS₂量子點組成，CuInS₂量子點粒徑為2-5?nm,?CuInS₂量子點以單層分散于石墨烯片層上和在石墨烯片層表面聚集形成三維聚集體兩種形式存在，CuInS₂量子點中Cu:In:S?的原子比為1:1.3:1.8。?