[發明專利]V2O5量子點/石墨烯復合材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310099377.2
• 申請日: 2013-03-26
• 公開（公告）號: CN103227317A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 麥立強;晏夢雨;韓春華;許絮;馬鑫萸
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/131;B82Y30/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

1.V₂O₅量子點/石墨烯復合材料，其V₂O₅量子點的直徑為2-3nm，均勻分布在石墨烯片上，采用下述方法制得，包括有以下步驟：

1）取1.1～1.5mmol的V₂O₅溶膠并稀釋于去離子水中得到40ml?V₂O₅溶液，按與V₂O₅物質的量比為0.03:1量取苯胺溶液滴入V₂O₅溶液中，攪拌；

2）向步驟1）所得溶液中按比例加入石墨烯分散液，并加入去離子水至溶液總體積為60ml，在室溫下攪拌；

3）將步驟2）所得的均一溶液轉移至恒溫水浴鍋中，進行恒溫水浴加熱處理；

4）將步驟3）處理后的溶液轉入100ml反應釜中，進行水熱反應，然后從反應釜中取出，自然冷卻到室溫；

5）用無水乙醇反復洗滌步驟4）所得產物，烘干即得到V₂O₅量子點/石墨烯復合材料。

2.如權利要求1所述的V₂O₅量子點/石墨烯復合材料，其特征是步驟2）所述的石墨烯分散液的制備方法包括有以下步驟：

a）向250ml錐形瓶中加入1g石墨粉與23ml濃硫酸，在室溫下混合攪拌24小時；

b）將錐形瓶放入恒溫水浴鍋中，反應溫度40℃，向步驟a）所得分散液中加入100mgNaNO₃，攪拌5分鐘，隨后緩慢加入500mg?KMnO₄，并保持溶液溫度在45℃以下，攪拌30分鐘；

c）向步驟b）所得分散液中，加入3ml去離子水，攪拌5分鐘后，再加入3ml去離子水，隨后攪拌5分鐘，再加入40ml去離子水，攪拌15分鐘；

d）將錐形瓶移出水浴鍋，加入140ml去離子水及10ml質量百分比濃度30%H₂O₂以終止氧化反應；

e）將步驟d）所得懸浮液使用質量百分比濃度5%HCl溶液洗滌兩次，隨后用去離子水洗滌至中性，分散在100ml去離子水中，超聲60分鐘；

f）將步驟e）所得懸浮液5000轉/分離心，時間為5分鐘，反復取上層清液，直至分離出均勻的石墨烯分散液，濃度為1mg/ml。

3.如權利要求1或2所述的V₂O₅量子點/石墨烯復合材料，其特征在于步驟3）所述的恒溫水浴溫度為70-90℃，反應時間為22-26小時。

4.如權利要求1或2所述的V₂O₅量子點/石墨烯復合材料，其特征在于步驟2）所述的石墨烯的量為10-16mg。

5.如權利要求1或2所述的V₂O₅量子點/石墨烯復合材料，其特征在于步驟4）所述的水熱反應溫度為160-200℃，時間為36-60小時。

6.權利要求1所述的V₂O₅量子點/石墨烯復合材料的制備方法，包括有以下步驟：

1）取1.1～1.5mmol的V₂O₅溶膠并稀釋于去離子水中得到40ml?V₂O₅溶液，按與V₂O₅物質的量比為0.03:1量取苯胺溶液滴入V₂O₅溶液中，攪拌；

2）向步驟1）所得溶液中按比例加入石墨烯分散液，并加入去離子水至溶液總體積為60ml，在室溫下攪拌；

3）將步驟2）所得的均一溶液轉移至恒溫水浴鍋中，進行恒溫水浴加熱處理；

4）將步驟3）處理后的溶液轉入100ml反應釜中，進行水熱反應，然后從反應釜中取出，自然冷卻到室溫；

5）用無水乙醇反復洗滌步驟4）所得產物，烘干即得到V₂O₅量子點/石墨烯復合材料。