[發明專利]一種石墨烯-二氧化鈦納米復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011306636.0
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112429720B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 楊良偉;劉偉;宋環君;霍鵬飛;于藝;金鑫;王鵬;劉俊鵬;于新民
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01G23/047;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

1.一種石墨烯-二氧化鈦納米復合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

（1）提供二氧化鈦納米顆粒；

（2）將二氧化鈦納米顆粒置于微波等離子體設備中，并在微波等離子體設備中放置石墨棒，然后將所述微波等離子體設備密封，通入惰性氣體和碳源物質；

（3）開啟微波等離子體設備，利用石墨的導電性，產生的電暈放電現象，將碳源裂解，從而通過原位生長法在二氧化鈦納米顆粒的表面形成石墨烯，最終制備得到石墨烯-二氧化鈦納米復合材料；

在步驟（2）中，所述石墨棒包括主體部分和漸尖部分，主體部分直徑為1-10mm，漸尖部分的頂端的直徑為0.1-5mm；

所述石墨棒放置的數量為一個或多個；

所述微波等離子體設備的功率為100-1000W；

在步驟（3）中，所述原位生長法的生長時間為3-10min。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述二氧化鈦納米顆粒的直徑為25nm-100nm；和/或

所述二氧化鈦納米顆粒為銳鈦礦型納米顆粒。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（2）中，將所述二氧化鈦納米顆粒置于兩端封口的石英舟內，然后再將所述石英舟置于所述等離子體設備中。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述石墨棒的漸尖部分的數量為1-20個。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（2）中，所述二氧化鈦納米顆粒的用量為1-20g；

所述二氧化鈦納米顆粒的質量與石墨棒的數量比為1:1。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在步驟（2）中，所述惰性氣體包含氬氣或氮氣；

所述碳源物質包含氣體碳源和/或液體碳源；

所述氣體碳源選自由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯組成的組；

所述液體碳源包含乙醇和/或丙酮，通過氬氣鼓泡帶入體系內。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

在制備過程中，所述等離子體設備的腔體內的溫度不超過700℃。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：

所述等離子體設備的腔體內的溫度為500-700℃。

9.一種石墨烯-二氧化鈦納米復合材料，其特征在于：

所述復合材料按照權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到。