一种石墨烯-铜复合粉体材料及其制备方法技术

技术编号:28859984 阅读:71 留言:0更新日期:2021-06-15 22:47
本发明专利技术涉及一种石墨烯‑铜复合粉体材料及其制备方法,该制备方法包括:以石墨为第一阳极、包含硫酸盐和表面活性剂的溶液为第一电解液,进行第一电解,通过阳极剥离制备得到石墨烯;以包含所述石墨烯和铜盐的溶液为第二电解液,进行第二电解,通过电解沉积制备得到石墨烯‑铜复合粉体。本发明专利技术可制备得到性能优良的石墨烯‑铜复合粉体,特别是通过阳极剥离法制备得到的石墨烯氧化程度较低、单层率高、缺陷较少、结构完整,具有高比表面积和较高的还原程度。此外,该制备方法还具有操作简单、成本低廉、制备时间短、反应条件温和等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯-铜复合粉体材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料
,具体涉及一种石墨烯-铜复合粉体材料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种单层碳原子构成的二维纳米材料,具有优异的力学性能、电荷输送性能以及导热性能。石墨烯作为铜基复合材料的增强相有其独特的优势,例如,化学稳定性、高强度和刚度、优越的导电性能和导热性能。目前石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、SiC外延生长法、化学气相沉积和电化学剥离法等,而制备石墨烯-铜基复合材料的方法主要有粉末冶金法、化学气相沉积法、分子级混合法和电化学沉积法。其中,电化学方法具有高效简单、绿色环保和成本低廉等优点,因此受到了研究人员的青睐。电化学沉积法制备石墨烯-铜基复合材是采用脉冲交流电源或直流电源使镀液中的金属离子还原并沉积在阴极表面的化学还原过程。现有的化学法及电化学法制备铜-石墨烯复合粉体材料一般所用的石墨烯源都是使用Hummer’s法制备氧化石墨烯。通过Hummer’s法可以大批量地制备石墨烯,是目前制备石墨烯的主要方法,但是氧化石墨烯(GO)的制备过程会在其表层造成较多缺陷和含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯-铜复合粉体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:进行第一电解,通过阳极剥离制备得到石墨烯;进行第二电解,通过电解沉积制备得到石墨烯-铜复合粉体;/n其中,所述第一电解采用第一阳极和第一电解液,所述第一阳极为石墨,所述第一电解液包含硫酸盐和表面活性剂;/n所述第二电解采用第二电解液,所述第二电解液包含所述石墨烯和铜盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-铜复合粉体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:进行第一电解,通过阳极剥离制备得到石墨烯;进行第二电解,通过电解沉积制备得到石墨烯-铜复合粉体;
其中,所述第一电解采用第一阳极和第一电解液,所述第一阳极为石墨,所述第一电解液包含硫酸盐和表面活性剂;
所述第二电解采用第二电解液,所述第二电解液包含所述石墨烯和铜盐。


2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一电解液中硫酸盐的浓度为0.05-1mol/L;
优选地,所述硫酸盐选自硫酸铵、硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢氨中的任意一种或两种以上的组合。


3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一电解液中表面活性剂的浓度为0.005-0.03mol/L;
优选地,所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种或两种以上的组合。


4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一电解液的pH为5-6.5。


5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一电解的电压为5-10V,电解时间为20-60min;
优选地,所述第一电解采用第一阴极,所述第一阴极为铜。


6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述第一电解之后,还包括以下步骤:对阳极剥离得到的产物依次进行第一洗涤、在表面活性剂溶液中进行第一超声分散、离心,取离心后得到的上层悬浊液,即为石墨烯的表面活性剂水系分散液,将其用于第二电解液的配制;
优选地,所述第一洗涤采...

【专利技术属性】
技术研发人员:王忠班丽卿李楠楠柯鑫汪礼敏胡强付东兴
申请(专利权)人:北京有研粉末新材料研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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