基于连续成型模板法的单层自支撑三维石墨烯的制备方法及双氧水传感应用技术

本发明专利技术公开了基于连续成型模板法的单层自支撑三维石墨烯的制备方法及双氧水传感应用，其主要制备过程为，将分解温度和熔点适配的铜盐和有机物机械混合均匀，然后放入模具中压制成毛坯，再置于混合气氛中两温段灼烧，得到宏观块状的三维纳米铜模板且在其表面生长了单层三维石墨烯，然后用腐蚀性液体将铜基底腐蚀，清洗后得到孔径主要在100纳米的自支撑石墨烯泡沫。由于具有极大的内表面，可负载大量活性物质，因此在超级电容器和锂电方面有极大潜力，亦可修饰生物活性物质作为电极用于生物探测，而本发明专利技术因为石墨烯片层边缘和几何缺陷的存在而产生活性位点，在未做修饰的情况下，即对双氧水有很好的响应，可构建为石墨烯铜复合传感器，用于双氧水的探测。

Preparation of single layer self supported three-dimensional graphene based on continuous molding template method and the application of hydrogen peroxide sensing

The invention discloses a single continuous molding template method based on self supporting three-dimensional graphene and preparation method of hydrogen peroxide sensing applications, the main preparation process, the decomposition temperature and melting temperature adaptation of copper salts and organic mechanical mixing evenly, then add to the mold pressed into the blank, and then temperature in a mixed atmosphere in two in the burning, three-dimensional nano copper template macro block and growing on the surface of the monolayer graphene 3D, and then use the corrosive liquid copper substrate corrosion, after cleaning the aperture in free-standing graphene foam 100 nm. Because of the great inner surface, can load a large number of active substances, so it has great potential in super capacitors and lithium battery, can also be modified bioactive substances as electrode for biological detection, and the present invention because graphite edges and geometrical defects arising from the presence of the active site, in the case without modification, i.e. has a good response to hydrogen peroxide, construction of graphene copper composite sensor for hydrogen peroxide detection.

【技术实现步骤摘要】
基于连续成型模板法的单层自支撑三维石墨烯的制备方法及双氧水传感应用
本专利技术属于纳米材料的制备
，涉及一种单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫的制备方法及应用。
技术介绍
石墨烯是sp2杂化的碳原子排列在蜂窝型晶格结构中形成的单片层二维材料，只有一个碳原子的厚度，是已知的最薄的材料，再加上其独特的大π键结构使其具有如高导电性、高比表面积、高导热性和优异的机械性能等系列优点，在吸附、催化、传感、能量转化与储存以及生物医药等领域都具有很好的应用前景；然而由于强大的范德瓦耳斯力的作用使得独立的石墨烯片层之间容易发生不可逆的聚集，降低了其比表面积，且高的片层间接触电阻降低其导电性，从而限制了其应用。为了充分利用石墨烯的性能，通常将石墨烯片之间彼此连接制备成三维网状结构从而阻止其聚集。一般有有两种方法，直接以碳源生长或者氧化石墨烯、石墨烯片层自组装。其中自组装法主要是将氧化石墨烯分散之后，经过凝胶化、还原、干燥等过程使石墨烯片层通过物理或化学作用连接起来得到三维石墨烯。另一种成熟的方法是以三维多孔金属或金属氧化物为衬底，以甲烷，乙醇等为碳源进行化学气相沉积得到泡沫石墨烯。相比较而言，化学交联的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫的制备方法，其特征在于，采用连续成型模板法，制备步骤包括：将适配的铜盐和有机物碳源机械混合均匀，然后放入模具中用液压机压制得到毛坯，再置于混合气氛中两温段灼烧，得到宏观块状的在其表面生长了单层三维石墨烯的三维纳米铜模板，然后用腐蚀性液体将铜基底腐蚀，清洗后得到单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫。

【技术特征摘要】
1.一种单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫的制备方法，其特征在于，采用连续成型模板法，制备步骤包括：将适配的铜盐和有机物碳源机械混合均匀，然后放入模具中用液压机压制得到毛坯，再置于混合气氛中两温段灼烧，得到宏观块状的在其表面生长了单层三维石墨烯的三维纳米铜模板，然后用腐蚀性液体将铜基底腐蚀，清洗后得到单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫。2.根据权利要求1所述的单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫的制备方法，其特征在于，所述的铜盐作为铜源分解还原，采用易分解铜盐，包括碱式碳酸铜、乙酸铜、硫酸铜、硝酸铜、或草酸铜。3.根据权利要求1所述的单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫的制备方法，其特征在于，所述的有机物碳源和铜盐适配，所选碳源为线性高分子有机物或小分子有机物，若选择小分子有机物则其熔点在铜盐分解温度以下，沸点在铜盐分解温度以上，若选择线性高分子有机物，则其粘流温度在对应铜盐分解温度以下而其分解温度在铜盐分解温度之上。4.根据权利要求3所述的单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫的制备方法，其特征在于，所述的小分子有机物为含有氢键的极性有机物或可成内盐的有机物，包括邻苯二甲酸酐、苯二胺、或对氨基苯甲酸。5.根据权利要求3所述的单层自支撑三维石墨烯纳米泡沫的制备方法，其特征在于，所述的线性高分子有机物为线性聚合物，包括PMMA、或聚酰胺系列。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄靖云，孙鹏程，冒伟伟，叶志镇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33