[發(fā)明專利]一種提高電子傳遞效能的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011144144.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112349917B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭雄;吳瑒;陳銀廣;黃海寧;胡婉瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M8/16;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 金彥;許亦琳

1.一種用于難降解有機(jī)物的去除和重金屬還原的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）將黑色素與N,N-二甲基乙酰胺混合并加熱，得到黑色素溶液；

2）將步驟1）得到的黑色素溶液、羧基化石墨烯和酸性溶液混合并加熱，得到第一混合物；

3）將步驟2）得到的第一混合物進(jìn)行煅燒，得到第二混合物；煅燒溫度為300℃～400℃，煅燒時(shí)間為1h~3h；

4）將步驟3）得到的第二混合物進(jìn)行超聲處理，得到第三混合物；

5）將步驟4）得到的第三混合物進(jìn)行洗滌和干燥，得到所述黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟1）中，還包括如下技術(shù)特征中的至少一項(xiàng)：

1）黑色素的質(zhì)量與N,N-二甲基乙酰胺的體積比為200mg:100mL~400mg:100mL；

2）加熱溫度為55℃~65℃。

3.如權(quán)利要求1所述的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述酸性溶液與N,N-二甲基乙酰胺的體積比為0.3:100~0.5:100。

4.如權(quán)利要求1所述的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟2）中，還包括如下技術(shù)特征中的至少一項(xiàng)：

1）黑色素與羧基化石墨烯的質(zhì)量比為1:1～2:1；

2）所述酸性溶液選自鹽酸和硫酸中的至少一種；

3）加熱溫度為75℃~85℃；

4）加熱時(shí)間為1.8h ~2.2h。

5.如權(quán)利要求4所述的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述鹽酸的濃度為36~38wt%，濃硫酸的濃度為97~99wt%。

6.如權(quán)利要求1所述的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟4）中，還包括如下技術(shù)特征中的至少一項(xiàng)：

1）超聲處理時(shí)間為1.35h~1.65h；

2）超聲頻率為30kHz~50kHz。

7.如權(quán)利要求1所述的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟5）中，還包括如下技術(shù)特征中的至少一項(xiàng)：

1）用N,N-二甲基乙酰胺和/或水進(jìn)行洗滌；

2）干燥溫度為55℃~65℃；

3）干燥時(shí)間為46h~50h；

4）在真空條件下進(jìn)行干燥，相對真空度為0.05MPa～0.07MPa。

8.一種黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料通過權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的制備方法獲得。

9.如權(quán)利要求8所述的黑色素/石墨烯納米復(fù)合材料在燃料電池產(chǎn)電、有機(jī)物去除和重金屬還原中的應(yīng)用。