【技术实现步骤摘要】
一种多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料及其制备方法和在催化剂、电极材料和电磁吸收材料中的应用。
技术介绍
近年来，由于具有质量轻、比表面积大、电导率高且可调、化学稳定性优异等优点，石墨烯和碳纳米管等纳米碳基材料正逐渐成为纳米材料的研究热点，并广泛应用于催化剂载体和电磁功能材料等领域。石墨烯是由单层碳原子结合成的二维蜂窝状晶格材料，具有超薄厚度(0.34nm)，被称为世界上最薄的材料，具有极高的比表面积、力学性能和电导率等。碳纳米管是管状的一维碳纳米结构，可以看成是由石墨烯片层按一定方式卷曲得到，同样具有优异的力学、电学和化学等性能。然而，石墨烯和碳纳米管在实际应用中极易堆叠和缠结，导致严重团聚，降低其比表面积、力学性能和电磁性能等。为了解决这个问题，通常采用对石墨烯和碳纳米管进行有机改性。其中最常用的共价键改性确实可以有效地提高其分散性，但是不可避免地降低其电导率，影响其在电极材料和电磁吸收材料中的应用；而非共价键改性可以在一...
【技术保护点】
1.一种多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料，其特征是，首先将碳纳米管和石墨混合，然后通过改进的Hummers方法和化学还原的方法制备了多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)混合体系，并采用具有π键结构的有机物作为稳定剂，通过共轭效应对碳纳米管和石墨烯表面进行有机修饰，得到能稳定分散于有机溶剂中的多孔、多维的还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料分散体系及其冷冻干燥后的粉末。该纳米材料体系各组分的配比为：碳纳米管和石墨烯的重量比为1:100到100:5，稳定剂占碳纳米管和石墨烯总量的0.1-5wt％，碳纳米管和石墨烯总量与有机溶剂的重量比为0.1％-20％。该纳米材料及其干燥粉...
【技术特征摘要】
1.一种多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料，其特征是，首先将碳纳米管和石墨混合，然后通过改进的Hummers方法和化学还原的方法制备了多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)混合体系，并采用具有π键结构的有机物作为稳定剂，通过共轭效应对碳纳米管和石墨烯表面进行有机修饰，得到能稳定分散于有机溶剂中的多孔、多维的还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料分散体系及其冷冻干燥后的粉末。该纳米材料体系各组分的配比为：碳纳米管和石墨烯的重量比为1:100到100:5，稳定剂占碳纳米管和石墨烯总量的0.1-5wt％，碳纳米管和石墨烯总量与有机溶剂的重量比为0.1％-20％。该纳米材料及其干燥粉末可用作催化剂载体、或用于制备电极材料和吸波材料。
2.根据权利要求1所述的一种多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料，其特征是：在所述还原氧化(碳纳米管和石墨烯)纳米材料的制备过程中，取通过改进Hummers方法制备的氧化(碳纳米管和石墨烯)水分散体系，加入还原剂，加热到50～100℃，搅拌1～8小时；将还原之后的混合体系离心去除水，然后加入有机溶剂，超声、搅拌使纳米材料分散均匀，然后离心去除有机溶剂，重复此步骤2～4次，再将去除水的还原氧化(碳纳米管和石墨烯)分散在有机溶剂中，加入具有π键结构的有机物作为稳定剂，超声、搅拌，得到在有机溶剂中稳定分散的还原氧化(碳纳米管和石墨烯)纳米材料分散体系或经过冷冻干燥后的纳米材料粉末。
3.根据权利要求1所述的一种多孔、多维的还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料，其特征是：所述具有π键结构的稳定剂为咪唑类、芘类和嘧啶类中的一种或多种；所述还原剂为肼类、维生素C、硼氢化钠、氢化铝锂、还原性糖中的一种或几种；所述有机溶剂为丙酮、乙醇、已烷、环己烷、酰胺类、苯、甲苯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料，其特征是：由于一维碳纳米管和二维石墨烯相互交织从而避免了各自的团聚和堆叠，以及稳定剂的共轭作用，导致所述还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料具有较大的孔体积(1～5cm3/g)和孔径分布(1～100nm)。
5.根据权利要求1所述的一种多孔还原氧化(碳纳米管/石墨烯)纳米材料，由于其具有较大的比表面积和孔体积，作为一种通用的催化剂载体，可通...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小群，张栩，汪本东，陈嘉俊，丁一，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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