一种三维多孔石墨烯复合材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种三维多孔石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将该有机阴离子插入由过渡金属氢氧化物组成的水滑石板层间，获得有机阴离子插层水滑石，以此作为前驱体；利用水滑石板层间的限域空间的保温作用，在较低温度及惰性气体的保护下煅烧该有机阴离子插层水滑石，由于水滑石板层的分隔作用，使石墨化的碳原子排列成单层或少数几层，形成石墨烯。同时，水滑石板层塌陷，形成过渡金属氧化物，附着在石墨烯薄膜上，获得具有三维多孔结构的石墨烯复合材料。本发明成本低廉，制备条件温和，可简便高效地制备得到三维多孔结构的石墨烯复合材料，适合规模化量产；制备的石墨烯复合材料的比表面积和孔容可调。

主权项

一种三维多孔石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于（1）分别配制二价金属阳离子的氯化盐或硝酸盐水溶液A、三价金属阳离子的氯化盐或硝酸盐水溶液B；（2）取有机阴离子充分分散于溶剂D中，得到溶液C；（3）在不停地强烈搅拌溶液C条件下，同时将水溶液A和水溶液B逐滴加入溶液C中；（4）滴加完成后用质量比为30%的NaOH溶液调节pH值为6.0～12.0获得样品；将样品置于50～90℃条件下陈化10～18小时；（5）将陈化的样品用去离子水洗涤至终滤液pH＝7～8，过滤，将得到的滤饼在50～100℃温度范围内真空干燥3～8小时，得到有机阴离子插层水滑石；（6）将有机阴离子插层水滑石置于管式炉中，在惰性气体的保护下进行煅烧，升温至600～1600℃之间，再恒温煅烧1～6小时，然后降温冷却至室温，得到粗产物；（7）用去离子水洗涤粗产物去除杂质后，在80℃下真空干燥获得具有三维多孔结构的石墨烯复合材料。