一种可控制备还原氧化石墨烯‑纳米棒状β‑二氧化锰气凝胶的方法技术

本发明专利技术提供一种可控制备还原氧化石墨烯‑纳米棒状β‑二氧化锰气凝胶的方法。主要包括以下步骤：1.利用改进Hummers法制备氧化石墨烯并配置成2mg/ml的溶液。2.通过水热法利用高锰酸钾和硫酸锰可控制备纳米棒状β‑MnO2；2.将纳米棒状β‑MnO2加入到配置好的氧化石墨烯溶液中并超声使二氧化锰均匀分散。3.将均匀分散的氧化石墨烯和二氧化锰的混合溶液倒入反应釜中进行水热反应自组装成还原氧化石墨烯‑纳米棒状β‑MnO2水凝胶。4.利用冷冻干燥方法获得还原氧化石墨烯‑纳米棒β‑MnO2气凝胶。本发明专利技术操作简单、易于控制，纳米棒状β‑MnO2的加入减少了石墨烯片层间的团聚同时还原氧化石墨烯较高的导电性可以加快电子的传输速率从而可以发挥两者的协同效应，可作为超级电容器的电极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种可控制备还原氧化石墨烯-纳米棒状β-二氧化锰气凝胶的方法
本专利技术涉及一种两步水热法可控制备还原氧化石墨烯-纳米棒状β-MnO2气凝胶的方法，属于材料化学制备

技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化形成的具有蜂窝状晶体结构二维纳米材料，独特的晶格结构使其具有优异的力学、电学、光学和热学性能。石墨烯在场效应晶体管、高频电子器件、透明导电薄膜、复合材料、储能材料、电化学传感器等方面具有广阔的应用前景。目前制备石墨烯的方法主要有微机械剥离法、SiC外延生长法、氧化还原法以及化学气相沉积法。氧化石墨烯的缺陷处和边缘因具有含有官能团而使其具有亲水性，同时氧化石墨烯中未被氧化的部分具有完整的苯环结构而具有疏水性。因此，氧化石墨烯具有类似表面活性剂均匀分散的功能。具有亲水性的氧化石墨烯在水热条件下逐渐被还原成疏水的石墨烯，还原氧化石墨烯片层之间的结合力增强最终形成具有三维结构的气凝胶。气凝胶具有大的比表面积和高电导率等优点。三维连通的导电网络有利于减小离子的传输距离和提高电子的传输速度，因此石墨烯气凝胶在电化学领域的应用非常广泛。二氧化锰具有较高的理论比电容，是超级电容器中常用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控制备还原氧化石墨烯‑纳米棒状β‑二氧化锰气凝胶方法，其特征在于该方法采用两步水热法，具体步骤如下：1).利用改进Hummers法制备氧化石墨烯溶液并将其配制成2‑3mg/ml的溶液；2).利用高锰酸钾和硫酸锰通过水热法制备纳米棒状β‑MnO2；3).利用配制好的氧化石墨烯溶液将纳米棒状β‑MnO2均匀分散；4)将步骤3)均匀分散好的氧化石墨烯与纳米棒状β‑MnO2的混合液体进行水热反应获得水凝胶；5)利用冷冻干燥机冻干步骤4)得到的水凝胶获得气凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种可控制备还原氧化石墨烯-纳米棒状β-二氧化锰气凝胶方法，其特征在于该方法采用两步水热法，具体步骤如下：1).利用改进Hummers法制备氧化石墨烯溶液并将其配制成2-3mg/ml的溶液；2).利用高锰酸钾和硫酸锰通过水热法制备纳米棒状β-MnO2；3).利用配制好的氧化石墨烯溶液将纳米棒状β-MnO2均匀分散；4)将步骤3)均匀分散好的氧化石墨烯与纳米棒状β-MnO2的混合液体进行水热反应获得水凝胶；5)利用冷冻干燥机冻干步骤4)得到的水凝胶获得气凝胶。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭新立，葛创，祝龙，刘园园，陈忠涛，赵丽，王小娟，张弘毅，张伟杰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32