石墨烯层状金属氢氧化物复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯层状金属氢氧化物复合材料及其制备方法与应用，涉及碳纳米材料技术领域。本发明专利技术提供的复合材料包括硅基片及成型于硅基片至少一个表面的复合层；复合层包括由原位生长的金属氢氧化物纳米材料构成的金属氢氧化物层及沉积在硅基片表面、金属氢氧化物纳米材料表面的石墨烯，且至少部分所述石墨烯沉积于所述金属氢氧化物材料之间。本发明专利技术能够提高复合材料的导电性且易于工程放大，并推进石墨烯与层状金属氢氧化物复合材料的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳纳米材料，尤其涉及一种石墨烯层状金属氢氧化物复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、层状双金属氢氧化物(ldh)是由两种金属阳离子构成的主层板与层间阴离子有序组装形成的三维晶体材料，其结构表现为带正电的金属氢氧化物层板通过静电作用于层间阴离子、水分子相互结合，且金属阳离子在层板内八面体配位形式紧密排列，通过共享边或角形成二维延伸的蜂窝状晶格，层间区域则容纳可交换的阴离子以维持电荷平衡。这一独特结构使得ldh成为无机材料中少数具备可调控层板组成、层间距及离子交换能力的多功能材料，且结构完整的ldh具有较高的化学稳定性，其表面羟基可通过配位作用与外界物质产生化学结合，同时为了拓展ldh的功能性，还可以通过调控其内金属元素比例、插层阴离子种类或表面修饰进行改性。

2、然而ldh的导电性相对较差，而石墨烯这一由单层碳原子构成的二维材料具有优异的导电性、机械强度和化学稳定性，现有技术中常采用物理混合、原位生长等方法将ldh与石墨烯进行复合制得复合材料，以期利用石墨烯增强复合材料的整体导电性并抑制ldh的层间堆叠，然而在利用物理混合时l本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种石墨烯层状金属氢氧化物复合材料，其特征在于，包括硅基片及成型于硅基片至少一个表面的复合层；复合层包括由原位生长的金属氢氧化物纳米材料构成的金属氢氧化物层及沉积在硅基片表面、金属氢氧化物纳米材料表面的石墨烯，且至少部分所述石墨烯沉积于所述金属氢氧化物材料之间。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述金属氢氧化物纳米材料中金属元素的种类大于或等于两种；和/或，所述金属氢氧化物纳米材料中的金属元素包括铁、钴、镍、镁、锌、铝中的一种；和/或，所述金属氢氧化物层的厚度为0.5μm-5μm；和/或，所述复合层的厚度为0.5μm-10μm；和/或，所述硅基片的厚度为10...

【技术特征摘要】

1.一种石墨烯层状金属氢氧化物复合材料，其特征在于，包括硅基片及成型于硅基片至少一个表面的复合层；复合层包括由原位生长的金属氢氧化物纳米材料构成的金属氢氧化物层及沉积在硅基片表面、金属氢氧化物纳米材料表面的石墨烯，且至少部分所述石墨烯沉积于所述金属氢氧化物材料之间。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述金属氢氧化物纳米材料中金属元素的种类大于或等于两种；和/或，所述金属氢氧化物纳米材料中的金属元素包括铁、钴、镍、镁、锌、铝中的一种；和/或，所述金属氢氧化物层的厚度为0.5μm-5μm；和/或，所述复合层的厚度为0.5μm-10μm；和/或，所述硅基片的厚度为100μm-1000μm；和/或，所述金属氢氧化物纳米材料的形貌包括片状、针状、花状。

3.一种石墨烯层状金属氢氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，包括：在含有含碳气体的还原气氛中，对至少一个表面具有金属氢氧化物层的硅基片进行气相沉积垂直生长石墨烯，制得石墨烯层状金属氢氧化物复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含碳气体包括甲烷、乙烷、丙烯、苯中的一种；和/或，所述还原气氛包括浓度为10％-100％的还原气体及余量保护载气；优选地，所述还原气体包括氢气；优选地，所述保护载气包括氮气、氩气、氦气、氖气中的一种；和/或，所述还原气氛的气压为50pa-55pa；和/或，所述含碳气体在所述还原气氛中的分压为小于或等于60％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，基于水热法在硅基片的至少一个表面成型金属氢氧化物层，且所述金属氢氧化物层由原位生长的金属氢氧化物纳米材料构成；优选地，所述金属氢氧化物中金属元素的种类大于或等于两种；优选地，金属氢氧化物纳米材料中的金属元素包括铁、钴、镍、镁、锌、铝中的一种。

6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴贵平，王浩宇，钟书盈，方岳亮，何建忠，
申请(专利权)人：金华王点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：