一种三氧化二铁/石墨烯复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种三氧化二铁/石墨烯复合材料的制备方法。首先制备含氧基团层和三氯化铁交替插层石墨的材料，采用高温处理材料得到二氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料，浸入双氧水溶液中反应，将二价铁转变为三价，将三氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料浸入碱性溶液中得到氢氧化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料，高温处理后得到三氧化二铁/石墨烯复合材料。本发明专利技术所述方法剥离效率高，有效减轻石墨烯片层结构的破坏，有利于离子和电荷传输，铁离子均匀分布在石墨烯片层间，减小石墨烯片层堆积和氧化铁颗粒团聚，制备工艺简单，对设备的要求较低，适于工业或实验室操作，具有巨大的应用前景。

A preparation method of Fe2O3 / graphene composite

The invention provides a preparation method of iron oxide / graphene composite material. Firstly, the materials of oxygenic group layer and iron trichloride intercalated graphite were prepared. The materials were treated at high temperature to obtain the iron dichloride doped graphene nano flake powder materials. The iron dichloride was changed into trivalent by immersing it in the hydrogen peroxide solution. The iron hydroxide doped graphene nano flake powder materials were obtained by immersing the iron trichloride doped graphene nano flake powder materials in the alkaline solution The Fe2O3 / graphene composite was obtained after heat treatment. The method has the advantages of high stripping efficiency, effectively reducing the damage of graphene sheet structure, favorable for ion and charge transmission, uniform distribution of iron ions between graphene sheets, reducing graphene sheet stacking and agglomeration of iron oxide particles, simple preparation process, low requirements for equipment, suitable for industrial or laboratory operation, and great application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种三氧化二铁/石墨烯复合材料的制备方法
本专利技术涉及三氧化二铁/石墨烯复合材料制备领域。
技术介绍
锂离子电池的负极大多是以碳材料作为商业化使用的电极材料，其存在比容量较低的缺点。氧化铁由于具有理论比容量高、充放电电压平台较高和来源广泛、廉价、无毒、环境友好等优点成为了研究的热点。由于氧化铁不导电，且用作锂离子电池电极材料时，在充放电过程中会产生较为严重的体积效应，因此导致容量的迅速衰减。将氧化铁与石墨烯二者结合，一方面利用石墨烯良好导电性弥补氧化铁不导电的缺点，另一方面通常将石墨烯作为骨架缓解氧化铁的体积效应，使得材料形貌结构有较好保持，有利于容量的保持。然而，氧化铁与碳材料的复合很难同时实现有序性与规模化，如何简单方便制备碳材料与氧化铁的复合电极是目前面临的问题之一。氧化石墨又被称为石墨氧化物或被称为石墨酸，可以通过强氧化剂处理石墨制备得到，氧化程度最高的产物是一种碳氧数量之比介于2.1到2.9之间黄色固体，仍然保留石墨母体的片状结构，但是两层间的间距(约0.7nm)大约是石墨中层间距的两倍。近年来，以氧化石墨为原料来大规模工业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三氧化二铁/石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：/n(1)运用熔融盐法将无水三氯化铁与石墨混合加热制备二阶石墨插层化合物，采用氧化剂和浓酸对二阶石墨烯插层化合物进行氧化插层，得到含氧基团层和三氯化铁交替插层石墨的材料；/n(2)保护气氛下，采用高温处理材料，含氧基团层与三氯化铁分解产生气体，得到二氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料；/n(3)将二氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料浸入双氧水溶液中反应，进一步剥离石墨烯片层，并将二价铁转变为三价；/n(4)将三氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料浸入碱性溶液中搅拌，抽滤后自然干燥，得到氢氧化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料，在保护气体氛围下，高温处理氢氧...

【技术特征摘要】
1.一种三氧化二铁/石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)运用熔融盐法将无水三氯化铁与石墨混合加热制备二阶石墨插层化合物，采用氧化剂和浓酸对二阶石墨烯插层化合物进行氧化插层，得到含氧基团层和三氯化铁交替插层石墨的材料；
(2)保护气氛下，采用高温处理材料，含氧基团层与三氯化铁分解产生气体，得到二氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料；
(3)将二氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料浸入双氧水溶液中反应，进一步剥离石墨烯片层，并将二价铁转变为三价；
(4)将三氯化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料浸入碱性溶液中搅拌，抽滤后自然干燥，得到氢氧化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料，在保护气体氛围下，高温处理氢氧化铁掺杂石墨烯纳米片粉体材料，得到三氧化二铁/石墨烯复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗中正，田华雨，卞月根，
申请(专利权)人：盐城师范学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32