一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法及其应用技术

一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法及其应用，属于石墨烯复合材料领域。该方法包括：(1):用有机盐作为硝酸银的还原剂及稳定剂，将还原剂及稳定剂分散到N‑甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中；(2):将硝酸银和石墨粉分散到N‑甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中，并用反应釜加热搅拌；(3):将(1)和(2)混合，继续加热搅拌；(4):将(3)中的混合溶液进行超声处理，得到石墨烯/银纳米颗粒复合溶液；(5):将(4)中的复合溶液离心处理和抽滤处理得到石墨烯/银纳米颗粒。本方法具有制备成本低、条件温和可控、工艺简单等优点。所制得的无缺陷石墨烯/银纳米颗粒柔性应力传感器灵敏度高、线性度好、响应时间快。

【技术实现步骤摘要】
一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法及其应用
本专利技术属于石墨烯复合材料领域，具体涉及一种无缺陷石墨烯/银纳米颗粒制备方法及其应用。
技术介绍
石墨烯是由sp2杂化的单层碳原子排列而成的蜂窝状晶体结构，具有良好的光电性能、力学性能、高热导率和载流子迁移率，且具有优异的机械强度和柔韧性。目前有文献报道用石墨烯制备柔性应力传感器，由于石墨烯片层晶界和堆叠缺陷导致其载流子浓度低，所得传感器性能较差。银纳米颗粒可以通过提供额外的导电途径来减少石墨烯片之间的晶界和堆叠缺陷的影响。同时，石墨烯片层可以平铺到银纳米颗粒导电网络之间的空隙，增加载流子运输面积。石墨烯优良的气体阻隔性能还可以有效的充当银纳米颗粒的钝化层，防止银纳米颗粒被氧化。因此将银纳米颗粒与石墨烯的结合，可以解决单一材料存在的问题。目前公开报道的制备石墨烯/银纳米复合材料的制备方法有两种。一步法选择氧化石墨烯作为原料，加入还原剂将水相中的银盐和氧化石墨烯还原，还原氧化石墨烯表面有大量官能团，导致结构缺陷和本征缺陷，导电性能远不如石墨烯。两步法则是先通过多元醇法制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法，其特征在于，步骤如下：/n步骤(1):用有机盐溶液作为硝酸银的还原剂及稳定剂，将还原剂及稳定剂分散到N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中；/n步骤(2):将硝酸银和石墨粉分散到N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中，并用反应釜加热搅拌；/n步骤(3):将步骤(1)中的N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺溶液添加到步骤(2)中的混合溶液中，继续加热搅拌；/n步骤(4):将步骤(3)中的混合溶液进行超声处理，得到石墨烯/银纳米颗粒复合溶液；/n步骤(5):将步骤(4)中的复合溶液离心处理和抽滤处理得到石墨烯/银纳米颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤(1):用有机盐溶液作为硝酸银的还原剂及稳定剂，将还原剂及稳定剂分散到N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中；
步骤(2):将硝酸银和石墨粉分散到N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中，并用反应釜加热搅拌；
步骤(3):将步骤(1)中的N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺溶液添加到步骤(2)中的混合溶液中，继续加热搅拌；
步骤(4):将步骤(3)中的混合溶液进行超声处理，得到石墨烯/银纳米颗粒复合溶液；
步骤(5):将步骤(4)中的复合溶液离心处理和抽滤处理得到石墨烯/银纳米颗粒。


2.根据权利要求1所述的一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，有机盐为柠檬酸钠、酒石酸钠或酒石酸钾钠；有机盐溶液的质量浓度为0.5～2％。


3.根据权利要求1所述的一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，硝酸银浓度为0.1～0.5g/L，石墨粉浓度为1～5g/L；反应釜加热的温度为70～120℃，搅拌转速为800～1500r/min。


4.根据权利要求1所述的一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所加步骤(1)的N-甲基吡咯烷酮溶液或二甲基甲酰胺溶液与步骤(2)中混合溶液的体积比为1:50～1:20，加热温度为70～120℃，搅拌转速为800～1500r/min。


5.根据权利要求1所述的一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗粒复合材料的方法，其特征在于，步骤(4)中，超声频率为20000～30000Hz，超声时间为0.5～3h。


6.根据权利要求1所述的一步法制备无缺陷石墨烯/银纳米颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琴琴，王志刚，银建中，王启博，柳宝林，祁建磊，林润泽，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21