专利汇可以提供一种石墨烯复合材料专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 石墨 烯材料和 石墨烯 应用技术领域,具体为一种石墨烯 复合材料 。本发明的石墨烯复合材料的制备包括石墨烯材料的制备、TiO2纳米杯的制备、石墨烯/TiO2纳米杯复合材料的制备等步骤。本发明制备的石墨烯/TiO2纳米杯 比表面积 大,石墨烯的引入能够很好的阻止 电子 和空穴的再次复合,将TiO2与石墨烯复合可有效提高产氢效果,大大提高对太阳光的利用率。,下面是一种石墨烯复合材料专利的具体信息内容。
1.一种石墨烯复合材料,其特征在于:所述石墨烯复合材料的制备包括步骤:
S1、石墨烯材料的制备:在反应器内将石墨粉与连二硫酸钾、五氧化二磷和浓硫酸的混合体系中反应,80℃水浴条件下搅拌5小时,至形成溶液,冷却、抽滤、干燥后得到预氧化的石墨;预氧化的石墨于三颈烧瓶中,在冰水浴的条件下与浓硫酸溶液混合,并逐渐加入的高锰酸钾,搅拌2小时,升温至40℃后,继续搅拌1小时,并按照体积比例为1:15的量加入30wt%双氧水和去离子水的混合溶液;抽滤,分别用质量分数为10%的稀盐酸和去离子水清洗1次,离心,干燥后得到氧化石墨烯;将该氧化石墨烯粉体按1:1000的质量比加入到蒸馏水中,用氨水调节其pH为10,在功率为150W下超声3h,获得稳定的氧化石墨烯悬浮液,在悬浮液中滴加水合肼,其加入量按每毫克石墨烯氧化物粉体加入0 .015毫升,用80℃恒温水浴加热
10h,将反应物洗涤至中性,在真空下50℃烘干,即得到薄层石墨烯材料;
S2、TiO2纳米杯的制备:室温条件下,将50mL乙醇、15mL去离子水、3mL浓度为0.28mol/L的盐酸配成的混合溶液逐滴滴入含有10mL钛酸四丁酯、60mL乙醇、5mL乙酰丙酮的溶液中,
50Hz频率下,超声震荡2小时,制得TiO2溶胶;将TiO2溶胶以5000rpm的转速旋涂在FTO玻璃上,然后放入马弗炉,在500℃条件下烧结2小时,烧结后在FTO玻璃上形成锐钛矿型TiO2纳米晶体薄膜,厚度为30nm;将聚苯乙烯PS小圆柱以6%的质量比溶于体积比为1:2的水和乙醇的混合溶液中,并用微量进样器将该混合溶液缓慢注射到水的表面,使其自由分散,直至以单层铺满整个水面,然后加入1ml质量比为2%的十二烷基硫酸钠水溶液来降低水的表面张力,使单层小圆柱排列紧凑,最后放置24小时,使水中悬浮的小圆柱沉降,整个过程都在封闭环境中完成;将烧结好的TiO2薄膜以30度的角度倾斜插入上一步自组装有PS小圆柱的水溶液中,将水面上自组装的PS小圆柱单层薄膜缓慢捞起,然后在氮气保护下,90℃烘干一小时,制成PS小圆柱模板;再将带有PS小圆柱模板的TiO2薄膜垂直插入TiO2溶胶中30秒,最后缓慢提出并放入马弗炉中,在500℃条件下烧结2小时,从而得到TiO2纳米杯阵列;
S3、石墨烯/TiO2纳米杯复合材料的制备:按50ml蒸馏水加入11 .4~34 .2mg石墨烯材料的比例关系,将步骤S1中获得的薄层石墨烯材料加入到蒸馏水中,经超声分散60min后稀释成石墨烯悬浮液,将步骤S2中的TiO2中纳米杯阵列加入到上述石墨烯悬浮液中,TiO2和与石墨烯的摩尔比为1:1,在磁力搅拌下,向溶液中滴加氨水调节其pH值为11~12,得到所需的石墨烯/TiO2纳米杯前驱体溶液,将该前驱体溶液转移到带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,封口后在120℃~180℃下反应16~24h,产物用蒸馏水洗涤至中性后在60℃下干燥,将干燥后的粉体放入真空炉中,以10℃/min的升温速度升到550~650℃煅烧2~5h,随炉冷却至室温,即得到石墨烯/TiO2纳米杯复合材料。
2.一种根据权利要求1所述的石墨烯复合材料及其制备方法。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。