[發明專利]一種石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201611244692.X
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106744854B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 張晗;邢晨陽;張家宜
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C09K11/02;C09K11/70;B01J13/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠，其特征在于，包括石墨烯三維骨架、以及負載在所述石墨烯三維骨架上的黑磷量子點和含氮離子液體，其中所述黑磷量子點被所述含氮離子液體包裹，所述石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠具有三維多孔網狀結構，所述石墨烯三維骨架與所述黑磷量子點的質量比為1：(0.375-8)；所述黑磷量子點與所述含氮離子液體的質量比為1：(6.25-666.7)，所述含氮離子液體的陽離子為咪唑類陽離子、吡啶類陽離子、季銨鹽類陽離子、吡咯類陽離子或哌啶類陽離子。

2.如權利要求1所述的石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠，其特征在于，所述石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠的氣孔率為70％-94％。

3.如權利要求1所述的石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠，其特征在于，所述咪唑類陽離子的結構式如式(a)、(b)、(c)或(d)所示；

式(a)中，R₁、R₂為氫原子、C_1-20烷基或烯基，且所述R₁、R₂不同時為氫原子；

式(b)中，R₃、R₄、R₅為氫原子、C_1-20烷基或烯基，且所述R₃、R₄、R₅不同時為氫原子；

式(c)中，R₆、R₇、R₈為氫原子、C_1-20烷基或烯基，且所述R₆、R₇、R₈不同時為氫原子；

式(d)中，R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂為氫原子、C_1-20烷基或烯基，且所述R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂不同時為氫原子；

所述吡啶類陽離子的結構式如式(e)所示：

式(e)中：R₁₃、R₁₄為氫原子、C_1-20烷基或烯基，且所述R₁₃、R₁₄不同時為氫原子；

所述季銨鹽類陽離子的結構式如式(f)所示：

式(f)中，R₁₅、R₁₆、R₁₇、R₁₈獨立地選自C_1～20烷基中的一種；

所述吡咯類陽離子的結構式如式(g)所示：

式(g)中，R₁₉、R₂₀獨立地選自C_1～20烷基中的一種；

所述哌啶類陽離子的結構式如式(h)所示：

式(h)中，R₂₁、R₂₂獨立地選自C_1～20烷基中的一種。

4.一種石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將含有黑磷量子點和含氮離子液體的溶液與氧化石墨烯水溶液、以及還原劑混合攪拌均勻，得到混合溶液；所述混合溶液中，所述黑磷量子點與含氮離子液體的質量比為1：(6.25-666.7)，所述氧化石墨烯與黑磷量子點的質量比為1：(0.375-8)，所述含氮離子液體的陽離子為咪唑類陽離子、吡啶類陽離子、季銨鹽類陽離子、吡咯類陽離子或哌啶類陽離子；

(2)將所述混合溶液在無氧條件下進行75-100℃水浴加熱，反應1-3小時，反應結束后，得到石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合濕凝膠；

(3)將所述石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合濕凝膠依次采用親水性有機溶劑和去離子水除去多余的還原劑，然后進行冷凍干燥，得到石墨烯/黑磷量子點/含氮離子液體復合氣凝膠。