[發明專利]一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜及其電沉積制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011617630.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112831820B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 唐佳斌;姚逸和;李雨露;蔣繼波;郭曼利;孫冉;黃星;叢海山;孔玥;韓生
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D5/50
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

1.一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，該復合硅烷膜包括以下組分及重量份含量：

制備方法包括以下步驟：

1)將硅烷偶聯劑、乙醇、水混合并充分水解，得到水解溶液；

2)將步驟1)中的水解溶液分為兩份，一份加入多孔石墨烯與稀土鹽混合均勻，得到第一電沉積溶液，另一份加入納米粒子超聲分散均勻，得到第二電沉積溶液；

3)將以金屬基底作為工作電極的三電極體系插入第一電沉積溶液中，經計時電流法電沉積后，烘干固化得到覆蓋有多孔石墨烯/稀土鹽硅烷膜的工作電極；

4)以步驟3)所得電極作為工作電極，接入三電極體系，并插入第二電沉積溶液中，經計時電流法電沉積后，烘干固化即得到所述的納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜。

2.根據權利要求1任一項所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，所述的硅烷偶聯劑包括KH-560型硅烷偶聯劑。

3.根據權利要求1任一項所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，所述的納米粒子包括納米二氧化硅、納米二氧化鈦或納米氧化鋯中的至少一種。

4.根據權利要求1任一項所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，所述的稀土鹽包括鑭鹽或鈰鹽。

5.根據權利要求1所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，步驟2)中，兩份水解溶液的體積比為1:1。

6.根據權利要求5所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，步驟3)中，所述的金屬基底包括鐵與鋼鐵。

7.根據權利要求6所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，步驟3)及步驟4)中，所述的三電極體系均以鉑絲作為對電極，以甘汞作為參比電極。

8.根據權利要求1所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的電沉積制備方法，其特征在于，步驟3)及步驟4)中，所述的電沉積中，施加電壓均為-2V至-1V，沉積時間均為450-550s；

所述的烘干固化中，烘干溫度為75-85℃，烘干時間為25-35min。

9.一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜，其特征在于，采用如權利要求1至8任一項所述的方法制備而成。

10.如權利要求9所述的一種納米粒子摻雜多孔石墨烯/稀土多層復合硅烷膜的應用，其特征在于，該復合硅烷膜用于金屬材料的表面處理。