一种三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料的制备方法技术

一种三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料及其制备方法，属于功能纳米材料领域。具体步骤为：将九水硝酸铁和聚乙烯吡咯烷酮溶解在去离子水中配成混合溶液，完全干燥后研磨成粉末；再将粉末置于管式炉中在氢氩混合气氛中经中温热处理，得到碳纳米管限域纳米铁颗粒与三维石墨烯交联的复合材料；随后再经高温热处理除去铁纳米颗粒，即可得到三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料。本发明专利技术生产周期短，成本低，可重复性强且可大规模制备，对制备石墨烯与碳纳米管的复合材料具有重要借鉴作用，所得材料在储能、催化等领域具有广阔应用前景。

A preparation method of three-dimensional graphene / carbon nanotubes cross-linked composite

【技术实现步骤摘要】
一种三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料的制备方法
本专利技术属于功能纳米材料领域，具体涉及一种三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料及其制备方法。
技术介绍
碳基材料是一类重要的传统材料，因其优异的力学、光学、电学、热学、等性能而成为化学、材料、物理等领域中重要的研究方向之一。并已被广泛应用在弧光照明装置、通信装置、电器设备、能源存储与电催化材料等领域。然而，随着科技发展，传统碳材料的性能已无法满足实际应用需求，因此新型碳基材料的开发引起了科学家们的高度重视。石墨烯和碳纳米管作为碳材料家族中的明星材料，因其十分优异的性能而在太阳能电池、传感器、电催化剂和金属离子电池等领域已经得到了广泛的研究。而将一维结构的碳纳米管与二维结构的石墨烯结合形成三维交联结构的石墨烯/碳纳米管复合材料必然会同时发挥两者的优势，产生性能上的巨大提升。合成石墨烯的传统方法有氧化还原法、化学气相沉积法，电解法等，但是这些方法制备的石墨烯通常产量较小且成本高；且呈二维堆垛形式的石墨烯片在电催化，电磁波吸收材料等领域的应用存在局限性。碳纳米管的主要制备方法是催化剂上进行化学气相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料，其特征在于：该复合材料由三维石墨烯框架和生长在三维石墨烯框架中的碳纳米管构成；其中碳纳米管穿插于三维石墨烯框架中，与三维石墨烯交联。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料，其特征在于：该复合材料由三维石墨烯框架和生长在三维石墨烯框架中的碳纳米管构成；其中碳纳米管穿插于三维石墨烯框架中，与三维石墨烯交联。


2.一种如权利要求1所述的三维石墨烯/碳纳米管交联复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.将九水硝酸铁和聚乙烯吡咯烷酮溶解在去离子水中配成混合溶液，完全干燥后研磨成粉末；
b.将粉末置于管式炉中在氩氢混合气氛中以3～6℃/min的升温速率加热至150～300℃，保温0.5～1.5h；然后以4～8℃/min的升温速率加热至650～800℃，保温1～2h；再以3～6℃/min的升温速率加热至850～950℃，保温2～5h；待管式炉冷却至室温后，收集黑色泡沫状产物，产物为碳纳米管限域纳米铁颗粒与三维石墨烯交...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，韩坤，曲选辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11