一种负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜的及其制备方法和应用，步骤如下：首先将氧化石墨烯水相分散液通过扁形喷头注入含有双金属离子的凝固浴中，静置后取出转移至反应釜中进行热处理，再经洗涤后通过冷冻干燥得到负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜。所得的柔性膜具有丰富的多级结构，以石墨烯多孔膜为导电骨架，均匀负载层状双金属氢氧化物纳米材料，兼具丰富的活性位点、可控的孔隙结构与较好的导电性，在传感、储能以及催化等方面拥有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜及其制备方法和应用
本专利技术属于石墨烯复合材料领域，涉及一种负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜。
技术介绍
层状双金属氢氧化物(layereddoublehydroxides，LDHs)是一类由两种(或两种以上)金属元素组成的金属氢氧化物，其具有明显的层状结构，主层板和层间的阴离子及水分子相互交叠。由于其组成(层板上的金属离子的种类与比例、阴离子的种类等)与结构(层数、层间距等)易于调控便于修饰，所以可以获得各种特征不同的功能性。其中，通过相关精确剪裁，可以获得大比表面积、高离子电导率、快电化学反应的LDHs，因此在超级电容器、二次电池及电催化等能源转换和电化学储能中表现出良好的应用前景。然而，其也面临着导电性不高、稳定性不佳、分散性不良等关键问题。石墨烯，是一种由碳原子组成的二维材料，具有优良的导电性与可观的比表面积，非常适合作为电极材料的载体。以石墨烯复合LDHs能大幅度降低材料的电阻、提高材料的力学性能，并且能通过晶种控制优化LDHs的晶体尺寸与分布，有效暴露相关LDHs的活性位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜的制备方法，其特征在于：具体的步骤如下：/n(1)将氧化石墨烯水相分散液通过扁形喷头注入含有两种过渡金属离子的水溶液中，每种金属离子浓度为0.01～0.1mol/L，得到双金属离子交联的氧化石墨烯水凝胶膜；/n(2)将上述水凝胶膜取出后置于反应釜中进行热处理，获得负载层状双金属氢氧化物的石墨烯水凝胶膜；/n(3)将上述水凝胶膜进行洗涤，利用冷冻干燥法获得负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜的制备方法，其特征在于：具体的步骤如下：
(1)将氧化石墨烯水相分散液通过扁形喷头注入含有两种过渡金属离子的水溶液中，每种金属离子浓度为0.01～0.1mol/L，得到双金属离子交联的氧化石墨烯水凝胶膜；
(2)将上述水凝胶膜取出后置于反应釜中进行热处理，获得负载层状双金属氢氧化物的石墨烯水凝胶膜；
(3)将上述水凝胶膜进行洗涤，利用冷冻干燥法获得负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜。


2.根据权利要求1所述负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中氧化石墨烯浓度为5～20g/L，金属离子为锌、铁、钴、镍、铜的离子中任意两种。


3.根据权利要求1所述负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的热处理温度为120～180℃，热处理时间为0.5～8h。


4.根据权利要求1所述负载层状双金属氢氧化物的石墨烯多孔膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)的洗涤剂为极性溶剂，甲醇、乙醇、以及水中一种或多种。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄铁骑，朱纪欣，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32