一种二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于过渡金属硫化物-碳材料技术领域，具体为一种二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料及其制备方法。本发明所述的石墨烯纳米带是通过溶液氧化法制备，所述的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料是通过一步溶剂热法在石墨烯纳米带上原位生长二硫化钨纳米片。本发明所制备的石墨烯纳米带具有化学性质稳定、导电性好等优点；本发明制备的复合材料具有形貌可控的特点，二硫化钨纳米片均匀地负载在石墨烯纳米带上，有效地抑制了二硫化钨自身的团聚，充分利用了石墨烯纳米带独特的高比表面积和高导电性。本发明所制备的二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料可成为一种理想的高性能电催化材料，以及锂离子电池和太阳能电池等新能源器件的电极材料。

主权项

一种二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料的制备方法，其特征在于：通过溶液氧化法制备得到石墨烯纳米带；再通过一步溶剂热法在石墨烯纳米带上原位生长二硫化钨纳米片；具体步骤如下：（1）将碳纳米管分散于95%~98%的浓硫酸中，待分散均匀后再加入一定量的85%的磷酸，在此过程中，不断搅拌得到均一的分散液；（2）在上述分散液中加入高锰酸钾，持续搅拌；（3）将反应体系缓慢升温到60~80 ℃，待温度稳定后，保温2~3 h，并不断搅拌；（4）将所得的混合溶液自然冷却至室温，然后倒入含过氧化氢的冰水中，隔夜放置，使其自然沉降；（5）将得到的沉淀物用盐酸水溶液洗涤多次，再用乙醇/乙醚的混合溶液洗涤多次；（6）离心干燥得到固体氧化石墨烯纳米带；（7）将氧化石墨烯纳米带分散于有机溶剂中，超声得到氧化石墨烯纳米带稳定分散液；（8）将硫代钨酸铵溶于氧化石墨烯纳米带分散液中，超声使其分散均匀，得到硫代钨酸铵/氧化石墨烯纳米带分散液；（9）将水合肼溶液滴入硫代钨酸铵和氧化石墨烯纳米带的混合分散液中，超声分散均匀；（10）将所制备的含有氧化石墨烯纳米带、硫代钨酸铵和水合肼的分散液放入水热釜中，有机溶剂热反应，反应温度为220~260 ℃，反应时间为10~24 h，将制备得到的黑色沉淀用去离子水和乙醇反复洗涤多次，即得到二硫化钨/石墨烯纳米带复合材料。