[發明專利]一種石墨烯納米復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310754066.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103801686A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 慈立杰;茆勝
• 申請（專利權）人: 深圳市國創新能源研究院
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F9/24;B22F3/16;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

1.一種石墨烯納米復合材料，其特征在于，所述石墨烯納米復合材料包括石墨烯和納米金屬催化劑，所述石墨烯與納米金屬催化劑的質量比為1:（0.01-10）；所述納米金屬催化劑顆粒被石墨烯包覆；所述石墨烯為原子片層結構，石墨烯原子片層上的缺陷被納米金屬催化劑催化修復，石墨烯不同片層邊緣由納米金屬顆粒催化焊接。

2.根據權利要求1所述的石墨烯納米復合材料，其特征在于，所述納米金屬催化劑包括Cu、Ni、Fe、Co、Pt、Au、Ag、Pd、Ru、Al中的一種或多種。

3.一種權利要求1所述的石墨烯納米復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將納米金屬催化劑沉積在石墨烯原子片層上，所述納米金屬催化劑首先沉積到原石墨烯缺陷和邊緣部位；

步驟2，將步驟1處理得到的沉積了納米金屬催化劑的石墨烯在保護氣體中進行熱處理得到被修復和焊接的石墨烯納米復合材料，其中，熱處理溫度為300-1500℃，熱處理的時間為0.5-12h。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟1處理后得到的沉積了納米金屬催化劑的石墨烯在進行步驟2處理之前，先制成宏觀體，所述宏觀體為膜、片或塊體。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述宏觀體的成型處理工藝具體為：將步驟1處理后得到的沉積了納米金屬催化劑的的石墨烯粉末與粘接劑混合成漿，壓制，打印或涂敷成型得到相應宏觀體，其中，步驟1處理后得到的沉積了納米金屬催化劑的石墨烯粉末與粘接劑的質量比為1:（0.01-1）。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述粘接劑為可以碳化的前驅體，選自聚甲基丙烯酸甲酯、蔗糖、葡萄糖、酚醛樹脂、聚丙烯腈、瀝青中的一種或多種。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟2中所述保護氣體為惰性氣體和氣體碳源中的一種或多種，其中氣體碳源為在熱處理溫度下為氣態的碳氫化合物。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述氣體碳源包括C₁-C₄的烷烴、C₂-C₄的烯烴和C₂-C₄的炔烴。

9.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟2中熱處理溫度為600-1200℃，熱處理的時間為1-2h。

10.權利要求1所述的由石墨烯納米復合材料組成的宏觀體在散熱管理中的應用。