一种还原氧化石墨烯/导电高分子/金属硫化物三元复合材料、制备方法及其应用

摘要

一种还原氧化石墨烯/导电高分子/金属硫化物三元复合材料、制备方法及其在作为类过氧化物酶催化剂方面的应用，属于石墨烯基复合纳米材料可控制备技术领域。本发明先以氧化石墨为载体负载金属氧化物纳米粒子，再利用导电高分子作为还原剂，以硫脲作为硫源，通过简单的水热方法，一锅制备出还原氧化石墨烯/导电高分子/金属硫化物三元复合材料。金属硫化物与还原氧化石墨、导电聚合物之间的协同作用提升了金属硫化物的类酶催化性质。本方法得到的三元复合纳米材料，具有制备方法简单，形貌稳定的优点，另外对类过氧化物酶的催化氧化具有很好的催化活性，我们制备的材料对于促进类酶催化剂的发展和商业化进程将具有十分重要的意义。

主权项

一种还原氧化石墨烯/导电高分子/金属硫化物三元复合材料的制备方法，其步骤如下：A.通过改进的Hummer法制备氧化石墨：将0.5～2.0g石墨和0.5～2.0g硝酸钠加入到50～100mL、浓度为95wt％～98wt％的浓硫酸中；然后缓慢加入10～20g高锰酸钾，在35～40℃条件下搅拌1～2h；再向上述溶液中加入100～300mL蒸馏水，90～95℃条件下搅拌30～60min；最后再向上述溶液中加入200～800mL蒸馏水和5～20mL、质量分数30％的H₂O₂，离心后水洗，反复数次，至溶液pH＝6.0～7.0，离心产物干燥后得到氧化石墨；B.合成氧化石墨烯GO/金属氧化物M_xO_y二元纳米复合物：将0.02～0.1g氧化石墨与0.1～1g金属盐分散在50～100mL异丙醇中超声2～3h，取25～35mL分散液80～100℃回流30～60min，加入5～7.5mL蒸馏水，继续加热回流30～60min；离心后水洗，反复数次，离心产物干燥后，得到GO/M_xO_y二元纳米复合物；M为铜、铁、镉、钼或钨中的一种，x＝1或2，y＝1、2或3；C.利用一锅法制备还原氧化石墨烯/导电高分子/金属硫化物三元复合材料：取20～30mg GO/M_xO_y二元纳米复合物分散在20～30mL蒸馏水中，加入导电高分子单体100～150μL，0～30℃下搅拌2.5～3h，然后加入0.05～0.1g硫脲，10～30℃搅拌0.5～1h；再于120～150℃下水热反应4～8h；离心后水洗，反复数次，离心产物干燥后，得到还原氧化石墨烯/导电高分子/金属硫化物三元复合材料。