一种三维多孔结构的石墨烯基纳米复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三维多孔结构的石墨烯基纳米复合材料的制备方法，属于纳米复合材料技术领域。首先将纳米颗粒水热碳包覆得到碳前驱体包覆的纳米颗粒；然后将碳前驱体包覆的纳米颗粒与氧化石墨烯在水热条件下自组装得到三维多孔石墨烯基纳米复合材料前驱体；最后将得到的三维多孔石墨烯基纳米复合材料前驱体进行高温热处理得到三维多孔石墨烯基纳米复合材料。该方法制备的纳米复合材料不仅具有由石墨烯和碳壳构筑成的三维碳网络结构，还具有多孔结构，在锂离子电池、超级电容器及催化领域具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于纳米复合材料
。
技术介绍
二维结构的石墨烯具有高热导性、高机械强度、优异的电子传导性能，石墨烯基纳米复合材料在锂离子电池、超级电容器、催化等领域有重要的应用价值。石墨烯单独存在时易堆叠成石墨,纳米颗粒单独存在时倾向于团聚成大颗粒,通过将石墨烯与纳米颗粒复合制备石墨烯基纳米复合材料可以减轻石墨烯间的团聚及纳米颗粒间的团聚。尽管石墨烯基纳米复合材料中的石墨烯能一定程度上减轻纳米颗粒的团聚现象，但纳米颗粒未被固定在石墨烯上，同一片石墨烯上的纳米颗粒仍会团聚成大颗粒。目前，人们试图通过碳包覆石墨烯基纳米复合材料来解决这一问题。具体做法是首先制备石墨烯基纳米复合材料，然后通过化学气相沉积或水热碳包覆得到碳包覆的石墨烯基纳米复合材料。由于目前报道的制备方法均以石墨烯基纳米复合材料为原料，而石墨烯基纳米复合材料本身就存在同一片石墨烯上纳米颗粒团聚问题，因此以石墨烯基纳米复合材料为原料制备碳包覆的 石墨烯基纳米复合材料不能从根本上解决纳米颗粒团聚问题，得到的碳包覆石墨烯基纳米复合材料仍存在纳米颗粒在碳基质中分布不均匀问题。此外，碳包覆过程碳不仅包覆在纳米颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维多孔结构的石墨烯基纳米复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤包括：（1）将纳米颗粒超声分散到单糖、二糖或多糖的水溶液中，得到分散液；（2）将步骤（1）得到分散液在100～200℃下水热反应3～12 h，冷却、经过离心分离、洗涤得到碳前驱体包覆的纳米氧化物；（3）将碳前驱体包覆的纳米氧化物超声分散至浓度为1～5mg/mL的氧化石墨烯水溶液中，得到分散液；（4）将步骤（3）中得到的分散液在100～200℃下水热反应3～12 h，经冷冻干燥后即得到三维多孔石墨烯基纳米复合材料前驱体；（5）将三维多孔石墨烯基纳米复合材料前驱体在惰性气氛或还原性气氛350～900℃热处理2～12小时，得到三维多...

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔结构的石墨烯基纳米复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤包括: (1)将纳米颗粒超声分散到单糖、二糖或多糖的水溶液中，得到分散液； (2)将步骤(1)得到分散液在100~200°C下水热反应3~12h，冷却、经过离心分离、洗涤得到碳前驱体包覆的纳米氧化物； (3)将碳前驱体包覆的纳米氧化物超声分散至浓度为I~5mg/mL的氧化石墨烯水溶液中，得到分散液； (4)将步骤(3)中得到的分散液在100~200°C下水热反应3~12h，经冷冻干燥后即得到三维多孔石墨烯基纳米复合材料前驱体； (5)将三维多孔石墨烯基纳米复合材料前驱体在惰性气氛或还原性气氛350~900°C热处理2~12小时，得到三维多孔石墨烯基纳米复合材料。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉培超，王婧毅，罗康碧，王莹莹，王霄鹤，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53