[發明專利]一種金屬氧化物/石墨烯復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201711095948.X
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107731550A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 徐秉輝;管香港;張連營;趙修松
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/36;H01G11/46;H01M4/36;H01M4/48;B82Y30/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 馬俊榮

1.一種金屬氧化物/石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：將石墨、濃硫酸和硝酸鈉混合攪拌得到混合液；

步驟(2)：稱取高錳酸鉀加入步驟(1)所得的混合液繼續攪拌；

步驟(3)：冰水浴下向步驟(2)所得溶液中加入蒸餾水稀釋攪拌；

步驟(4)：向步驟(3)所得溶液加入過氧化氫水溶液攪拌；

步驟(5)：離心分離除去步驟(4)所得混合物中的底層沉淀物及上層清液，收集中間層淺色產物，用蒸餾水反復洗滌至中性，收集GO備用；

步驟(6)：將金屬單質置于稀釋后的GO懸浮液中，室溫放置一段時間后收集洗滌生成的黑色固體產物，冷凍干燥后得到金屬氧化物/石墨烯復合材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)中所述金屬單質為金屬鐵、金屬鋅、金屬鋁、金屬鎂中的一種。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中將石墨5.0g、98％濃硫酸120mL、硝酸鈉2.5g混合攪拌30min。

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中加入的高錳酸鉀為15g，攪拌時間為24h。

5.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中加入的蒸餾水為150mL，攪拌時間為24h。

6.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)中加入的過氧化氫溶液為50mL、30wt％，攪拌時間為24h。

7.一種如權利要求1-6所述方法制備的金屬氧化物/石墨烯復合材料。

8.一種如權利要求7所述金屬氧化物/石墨烯復合材料在鋰離子電池負極材料中的應用。

9.一種如權利要求7所述金屬氧化物/石墨烯復合材料在太陽能電池、氣體傳感器、發光二極管、激光二極管、超級電容器、自旋電子器件、紫外檢測器、場效應晶體管或光催化處理污水中的應用。