新颖的二氧化钛-石墨烯纳米复合材料及其制法和应用制造技术

本发明专利技术涉及用于制备石墨烯的方法、利用芘、芘衍生物、萘、萘衍生物中的一种或二种以上作为改性剂来进行石墨烯表面改性的方法，以及利用经表面改性后的石墨烯来与含钛化合物反应并制得TiO2-石墨烯纳米复合材料的方法及其产物。本发明专利技术用于制备石墨烯的方法包含(a1)在惰性溶剂中用还原剂对分散的氧化石墨进行还原，从而形成含石墨烯的反应混合物，其中所述还原剂包括硼氢化钠、维生素C或其组合；和(a2)从所述反应混合物中分离出所述的石墨烯。本发明专利技术制得的石墨烯为絮凝状并且TiO2-石墨烯纳米复合材料具有高效光催化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备石墨烯的方法、石墨烯的表面改性方法、制备TiO2-石墨烯纳米复合材料的方法，及所述方法的产物，特别是涉及一种用于光催化的TiO2-石墨烯纳米复合材料及其原料的制备方法。
技术介绍
光催化技术在废水处理、气体净化、杀菌、自洁材料、染料敏化太阳能电池、化妆品、气体传感器等许多领域有着广泛的应用。目前，用于光催化剂的多为N型半导体，其中 TiO2因其具有无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好、廉价易得等优点，是目前最常用的光催化剂。TiO2是一种宽禁带半导体，只能被波长较短的紫外光激发，这对于利用只有4%的紫外光含量的太阳光极为不利；另外光激发TiO2所产生的光生电子-空穴复合率高，导致光量子效率低，光催化性能不突出，这也是半导体类光催化剂在实际应用中受到限制的主要原因。掺杂是提高TiO2在可见光区域的吸收以及光催化活性的有效途径之一。其中，非金属掺杂如C、N、S等的掺杂均有报道，这些掺杂离子进入锐钛矿型TiO2晶格，占据氧位置， 或成为间隙离子，降低带隙宽度，或形成杂质能级，使掺杂后TiO2的光吸收扩展至可见光区域。其中TiO2与碳的复合物(TiO2-C)被认为是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备石墨烯的方法，其特征在于，包含以下步骤：(a1)在惰性溶剂中，用还原剂对分散的氧化石墨进行还原，从而形成含石墨烯的反应混合物，其中所述还原剂包括硼氢化钠、维生素C或其组合；和(a2)从所述反应混合物中分离出所述的石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备石墨烯的方法，其特征在于，包含以下步骤 (al)在惰性溶剂中，用还原剂对分散的氧化石墨进行还原，从而形成含石墨烯的反应混合物，其中所述还原剂包括硼氢化钠、维生素C或其组合；和 (a2)从所述反应混合物中分离出所述的石墨烯。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包还一在步骤(a)之前的分散步骤，其是利用超声波分散氧化石墨。3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤(al)的还原反应是在90-100°C下进行。4.一种石墨烯，其特征在于，所述的石墨烯是通过如权利要求1-3中任一所述的方法制备而得。5.一种石墨烯的表面改性方法，其特征在于，包含以下步骤 (bl)将石墨烯分散于溶剂中，形成经分散的石墨烯溶液；以及 (b2)于所述经分散的石墨烯溶液中加入一改性剂，并且在超声波存在下进行石墨烯的表面改性，所述改性剂包含芘、芘衍生物、萘、萘衍生物中的一种或二种以上。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(b2)中的芘衍生物为I-芘甲胺盐酸盐、I-芘甲酸、芘的β取代衍生物中的一种或二种以上,所述芘的β取代衍生物中的β取代基为轻基、竣基、硫醇基、横酸基、氣基中的一种或~■种以上。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(b2)中的萘衍生物为萘的β取代衍生物，所述萘的β取代衍生物中的β取代基为羟基、羧基、硫醇基、磺酸基、氨基中的一种或二种以上。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(bl)使用的溶剂包含水、乙二醇、丙三醇、乙醇中的一种或二种以上。9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(bl)中的石墨烯溶液包含一如权利要求4所述的石墨烯。10.一种经表面改性的石墨烯，其特征在于，所述经表面改性的石墨烯是通过如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，谷金翠，肖鹏，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：