The invention discloses a preparation method of graphene-based composite material. The graphene material and the precursor of the composite are evenly mixed by liquid phase and solid phase to obtain the mixed material, then the auxiliary agent is added to the mixed material, and the graphene is treated intermittently or continuously by microwave. The process of graphene drilling, doping and compounding is realized in one step in the reaction process, which is fast. Graphene matrix composites were prepared. The operation method of the present invention has wide application range, simple process, fast heating speed, short production cycle, low energy consumption and friendly environment, and can complete the preparation of graphene matrix composites in tens of seconds at the fastest. Compared with the traditional method, the cost is obviously reduced.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯基复合材料的制备方法
本专利技术属于新型碳基复合材料
,具体涉及一种快速、低能耗、绿色方法制备石墨烯基复合材料。
技术介绍
石墨烯作为一种由单层碳原子组成的二维纳米材料,具有许多优异的物理化学性能,如出色的导电、导热性能,强的机械性能及高的稳定性,因而使其在诸多领域都具有广阔的应用前景。其中,在储能和催化等领域,研究者为了达到限制材料颗粒在电化学反应中的体积膨胀,提升导电或催化等作用,通常借助石墨烯与金属氧化物、金属纳米颗粒等来制备石墨烯基复合材料。但是目前制备石墨烯基复合材料的方法多需借助传统的加热分解法来实现,存在升温慢,操作时间长,能耗高,导致材料生产周期过长,成本过高等问题,限制了其实际应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种能耗低,周期短,环境友好,可快速制备石墨烯基复合材料的方法。本专利技术采用以下技术方案:一种石墨烯基复合材料的制备方法,将石墨烯材料与复合物前驱体经液相混合和固相混合均匀得到混合材料,然后向混合材料中加入辅助剂,利用微波采取间歇式或连续式对石墨烯进行处理,在反应过程中一步实现石墨烯打孔、掺杂和复合过程,快速制得石墨烯基复合材料。具体的,石墨烯材料与复合物前驱体的质量比为(0.1~20):1。具体的,液相混合为将复合物前驱体溶于或分散于溶剂,再将石墨烯材料充分分散于上述溶液,然后直接蒸干或经过滤洗涤后烘干处理;固相混合为将石墨烯材料与复合物前驱体中的碳酸盐、醋酸盐和氢氧化物进行直接机械混合均匀。进一步的,溶剂为去离子水、酸溶液、碱溶液、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、冰醋酸 ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯基复合材料的制备方法,其特征在于,将石墨烯材料与复合物前驱体经液相混合和固相混合均匀得到混合材料,然后向混合材料中加入辅助剂,利用微波采取间歇式或连续式对石墨烯进行处理,在反应过程中一步实现石墨烯打孔、掺杂和复合过程,快速制得石墨烯基复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯基复合材料的制备方法,其特征在于,将石墨烯材料与复合物前驱体经液相混合和固相混合均匀得到混合材料,然后向混合材料中加入辅助剂,利用微波采取间歇式或连续式对石墨烯进行处理,在反应过程中一步实现石墨烯打孔、掺杂和复合过程,快速制得石墨烯基复合材料。2.根据权利要求1所述的石墨烯基复合材料的制备方法,其特征在于,石墨烯材料与复合物前驱体的质量比为(0.1~20):1。3.根据权利要求1或2所述的石墨烯基复合材料的制备方法,其特征在于,液相混合为将复合物前驱体溶于或分散于溶剂,再将石墨烯材料充分分散于上述溶液,然后直接蒸干或经过滤洗涤后烘干处理;固相混合为将石墨烯材料与复合物前驱体中的碳酸盐、醋酸盐和氢氧化物进行直接机械混合均匀。4.根据权利要求3所述的石墨烯基复合材料的制备方法,其特征在于,溶剂为去离子水、酸溶液、碱溶液、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、冰醋酸、乙醚和丙酮中的一种或多元溶剂。5.根据权利要求3所述的石墨烯基复合材料的制备方法,其特征在于,石墨烯材料为纯石墨烯、轻度还原的氧化石墨烯、经氮、磷...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵斌,韩晓刚,郭伟昌,蒋扬昶,孙周婷,轩莹莹,成永红,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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