[發(fā)明專(zhuān)利]金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料及其制法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110323417.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113077919B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐妍妍;宋暢;徐洲;黃慶利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 徐州醫(yī)科大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01B1/04
• 分類(lèi)號(hào): H01B1/04;H01B1/12;H01B1/02
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料及其制法與應(yīng)用。所述金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料包括還原氧化石墨烯、于所述還原氧化石墨烯上原位聚合的聚吡咯以及結(jié)合在所述還原氧化石墨烯上的金屬Pd納米顆粒。本發(fā)明提供的金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料兼具優(yōu)秀的光熱轉(zhuǎn)換性能和良好的過(guò)氧化氫酶催化活性，同時(shí)其光熱穩(wěn)定性及酶活性的穩(wěn)定性高，能長(zhǎng)期重復(fù)使用，而且其制備方法簡(jiǎn)單易實(shí)施，成本低廉，利于規(guī)模化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石墨烯基復(fù)合材料，特別是涉及一種金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料及其制法與應(yīng)用，屬于材料科學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

石墨烯是一種單層二維原子結(jié)構(gòu)晶體，具有優(yōu)異的電子遷移率、比表面積、熱導(dǎo)率、透光性、機(jī)械性能等。利用石墨烯與聚吡咯、聚吡啶等構(gòu)建的復(fù)合材料在傳感器、熱界面材料、高性能電子器件等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。例如有研究人員利用氧化石墨烯為原料，F(xiàn)eCl₃引發(fā)吡咯聚合改性獲得聚吡咯/氧化石墨烯復(fù)合材料。也有研究人員利用氧化石墨為原料，通過(guò)吡咯溶液液相聚合獲得聚吡咯/氧化石墨烯復(fù)合材料。這些方法制備的復(fù)合材料一般是作為電磁屏蔽材料、電極材料等使用，功能單一，而且性能也難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料及其制法與應(yīng)用，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料，其包括還原氧化石墨烯、于所述還原氧化石墨烯上原位聚合的聚吡咯以及結(jié)合在所述還原氧化石墨烯上的金屬Pd納米顆粒。

在一些實(shí)施方式中，所述還原氧化石墨烯、聚吡咯與金屬Pd納米顆粒的質(zhì)量比例為 1:10:21.3。

在一些實(shí)施方式中，所述金屬Pd納米顆粒的粒徑為1-5nm。

本發(fā)明的一些實(shí)施例還提供了一種制備所述金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料的方法，其包括如下步驟：

(1)在冰浴條件下將氧化石墨烯和吡咯單體于水中均勻混合，再在形成的混合液內(nèi)加入過(guò)硫酸鹽進(jìn)行反應(yīng)，獲得還原氧化石墨烯/聚吡咯復(fù)合物；

(2)在室溫條件下，將還原氧化石墨烯/聚吡咯復(fù)合物分散于水中形成還原氧化石墨烯/聚吡咯復(fù)合物的分散液，并調(diào)節(jié)所述分散液至酸性，再加入鈀鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)，獲得金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料。

在一些實(shí)施方式中，步驟(1)中所述混合液包含濃度為2mg/ml的氧化石墨烯和濃度為976mg/ml的吡咯單體。

在一些實(shí)施方式中，步驟(2)包括：向所述分散液內(nèi)加入鹽酸，從而將所述分散液調(diào)節(jié)至酸性。

在一些實(shí)施方式中，步驟(2)中將所述鈀鹽溶液加入所述分散液后形成的混合液中包含濃度為0.1M的Pd離子。

本發(fā)明的一些實(shí)施例還提供了所述金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料于制備光熱轉(zhuǎn)換材料中的用途。

本發(fā)明的一些實(shí)施例還提供了一種光熱轉(zhuǎn)換方法，其包括：以近紅外光照射所述金屬 Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明的一些實(shí)施例還提供了所述金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料于制備過(guò)氧化氫酶模擬物中的用途。

本發(fā)明的一些實(shí)施例還提供了一種含有機(jī)物的水相體系的凈化方法，其包括：將所述金屬Pd負(fù)載的石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料及過(guò)氧化氫加入含有機(jī)物的水相體系，并將所述水相體系的pH值調(diào)節(jié)至大于5，從而至少將部分的有機(jī)物降解。

優(yōu)選的，可以將所述水相體系的pH值調(diào)節(jié)至大于5且小于或等于7。