分级结构石墨烯/碳纳米管杂化物的制备方法

摘要

本发明涉及新能源材料技术领域，是一种分级结构石墨烯/碳纳米管杂化物的制备方法，它包括以下步骤：⑴制备氧化石墨烯胶体溶液；⑵制备易分散的碳纳米管胶体溶液；⑶将步骤（1）得到的氧化石墨烯胶体溶液与步骤（2）得到的易分散的碳纳米管胶体溶液搅拌混合，添加醇类溶剂，得到氧化石墨烯/碳纳米管杂化物混合液；⑷在惰性气体保护下，用高能射线辐射源对步骤（3）的产物进行辐照还原，获得分级结构石墨烯/碳纳米管杂化物。本发明具有工艺简单、成本低、可控性强、环境友好，可实现工业化生产的优点；采用本发明的方法制得的杂化物呈现面线网络结构，具有大的有效比表面积，有利于电荷的传输，可用于高性能超级电容器电极材料。

主权项

一种分级结构石墨烯/碳纳米管杂化物的制备方法，包括以下步骤：（1）制备氧化石墨烯胶体溶液将氧化石墨分散于去离子水中，控制氧化石墨的浓度为0.1～10 mg/mL，滴加少量氨水调节溶液pH值在9～11之间，室温下搅拌48～72小时，经低速离心去除未剥离的氧化石墨，得到氧化石墨烯胶体溶液；（2）制备易分散的碳纳米管胶体溶液将碳纳米管放入浓度为98%的硫酸和浓度为60～70%的硝酸的混酸中，H₂SO₄与HNO₃的体积比为3∶1，将碳纳米管在混酸溶液中的浓度控制为5～100 mg/mL，在60℃下机械搅拌24～72小时，其中超声处理4～6小时，然后用去离子水反复洗涤至中性，得到易分散的碳纳米管胶体溶液；其特征在于：（3）混合氧化石墨烯胶体溶液与易分散的碳纳米管胶体溶液将步骤（1）得到的氧化石墨烯胶体溶液与步骤（2）得到的易分散的碳纳米管胶体溶液搅拌混合2～12小时，添加能除去溶液中氧化性物质的醇类溶剂，得到氧化石墨烯/碳纳米管杂化物混合液；所述氧化石墨烯胶体溶液与易分散的碳纳米管胶体溶液按氧化石墨烯与碳纳米管的质量比为1∶0.05～10搅拌混合；（4）高能辐照还原    在惰性气体保护下，用高能射线辐射源对氧化石墨烯/碳纳米管杂化物混合液进行辐照还原，获得目标产物——分级结构石墨烯/碳纳米管杂化物。