[發明專利]一種負載鎳粒子石墨烯粉末的制備方法

在審

• 申請號: 201810359404.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108655412A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 王獻輝;侯孟園;郝璇;張新峰
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;C01B32/184
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 談耀文

本發明公開了一種負載鎳粒子石墨烯粉末的制備方法，具體按照如下步驟實施：先配置氧化石墨烯和鎳離子溶液，將兩種溶液進行混合，調節pH值，加入還原劑水合肼進行還原，然后轉移至水浴鍋中進行反應，反應結束后離心洗滌，再進行冷凍干燥，即得負載鎳粒子石墨烯粉末。通過上述方法，本發明能夠將鎳粒子引入石墨烯片層中，有效解決了石墨烯易團聚的問題，使鎳粒子在石墨烯上分布均勻，該方法為石墨烯增強金屬基塊體復合材料中的制備奠定了前期基礎，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于石墨烯制備方法技術領域，具體涉及一種負載鎳粒子的石墨烯粉末的制備方法。

背景技術

石墨烯具有由單層碳原子以sp2雜化軌道組成的六角形蜂窩狀結構，是迄今強度最高的材料，理論強度達125GPa，導熱能力達5000W/(m·k)；彈性模量為1TPa，也是最薄最輕的材料，厚度僅為0.34nm，密度2.2g/cm³。石墨烯優異的性能使其在眾多領域具有廣闊的應用前景。

石墨烯作為金屬基理想的增強體，可制備出綜合性能優異的金屬基復合材料。但是，石墨烯巨大的比表面積和高的表面能導致石墨烯容易團聚，制約了石墨烯在金屬基復合材料中的廣泛應用。因此，尋求一種解決石墨烯易團聚的方法，實現石墨烯在金屬基體中的均勻分散，具有重要的工程意義和實用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種負載鎳粒子石墨烯粉末，解決了石墨烯自身易產生團聚的問題。

本發明所采用的第一種技術方案是，一種負載鎳粒子石墨烯粉末的制備方法，具體實施步驟如下：.

步驟1，按照質量百分比分別稱取如下材料：氧化石墨烯13-40％，硝酸鎳60-87％，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2，將氧化石墨烯添加至去離子水中，攪拌30min后繼續超聲分散60min制得氧化石墨烯溶液；

步驟3，將所述硝酸鎳溶于酒精溶液中，硝酸鎳與酒精質量比為1:55-80，即得到硝酸鎳溶液；

步驟4，將硝酸鎳溶液逐滴加入到氧化石墨烯溶液中，滴加過程同時進行攪拌，滴加結束后繼續攪拌30min，再進行超聲處理60min，即得混合溶液；

步驟5，配制2mol/L氫氧化鈉溶液，使用氫氧化鈉溶液將混合溶液pH值調節至9-11，隨后逐滴加入水合肼，再轉移至90℃水浴鍋中保溫2-4h，保溫過程中進行磁力攪拌，保溫結束后取出，自然冷卻至室溫，然后用吸管吸掉上層清液，對剩余黑色絮狀物首先使用酒精和去離子水洗滌，再進行離心處理，得到固體產物；

步驟6，將所述固體產物進行冷凍干燥，即得負載鎳粒子的石墨烯。

本發明的特點還在于，

步驟3的酒精溶液的濃度為99.7％，硝酸鎳與酒精質量比為1:55-80。

步驟5的水合肼質量濃度為85％，水合肼與混合溶液的質量比為1:10-28。

步驟6冷凍干燥溫度為-55℃，時間為9-14h。

本發明的有益效果是，本發明的一種負載鎳粒子石墨烯粉末，通過在石墨烯片層間引入第二相鎳粒子，解決了石墨烯自身易團聚的問題，實現了石墨烯的均勻分散，為石墨烯增強金屬基塊體復合材料中的制備奠定了前期基礎，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明一種負載鎳粒子石墨烯粉末制備流程圖；

圖2是本發明一種負載鎳粒子石墨烯粉末掃描電鏡照片。

具體實施方式

一種負載鎳粒子石墨烯粉末的制備方法具體流程如圖1所示，具體操作步驟如下：