[发明专利]一种石墨烯-硫化铋纳米复合材料的化学制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-硫化铋纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：

（1）将含铋的无机物和含硫的化合物加入到去离子水中；再加入强酸和氧化石墨，超声分散使其充分溶解后继续搅拌均匀，得到混合溶胶；

（2）将步骤（1）得到的混合溶胶放入保温设备中恒温反应，得到中间产物氧化石墨烯-硫化铋复合粉末；

（3）将步骤（2）得到的中间产物氧化石墨烯-硫化铋纳米复合粉末用去离子水洗涤直到滤液呈中性；

（4）将步骤（3）得到的产物放入到还原性水溶液中搅拌，进行还原处理；

（5）将步骤（4）所得沉淀物用去离子水洗涤后采用离心分离，得到粉末；

（6）将过滤得到的粉末真空干燥，得到最终产物石墨烯-硫化铋纳米复合粉末。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的含铋的无机物和含硫的前驱物按照原子比Bi:S=2:3的比例加入到去离子水中。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的含铋的无机盐选自氯化铋、硝酸铋和醋酸铋，在溶胶中铋元素浓度为0.01~0.04molL^-1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的含硫化合物选自硫代硫酸钠、硫脲或硫代乙酰胺，在溶胶中硫元素浓度为0.015~0.06molL^-1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的强酸选自盐酸、硫酸、硝酸或高氯酸，在溶胶中强酸的浓度为0.5～2mol／L。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中氧化石墨的加入量为0.2~1.5gL^-1；

或所述的步骤（1）中超声分散时间为1-2h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的恒温反应温度为室温至80℃，恒温反应时间为12-24小时，保温设备为水浴锅或油浴锅。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（3）中洗涤中间产物粉末是用去离子水清洗，采用离心机沉淀或抽滤设备进行过滤，过滤产物重新在去离子水中分散，反复过滤直到滤液pH值为7，离心沉降转速为2000-4000转/分钟。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（4）中的还原性水溶液选自0.2～2mol／L的硼氢化钾或硼氢化钠的水溶液，或50~85%水合肼，还原处理的搅拌时间为10～24小时。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（5）中，对于还原后产物，再次洗涤是用去离子水清洗，采用离心机沉淀或抽滤设备进行过滤，过滤产物重新在去离子水中分散，反复过滤直到滤液pH值为7，最后用无水乙醇洗涤以利于干燥；

或所述的步骤（6）中真空干燥的真空度<133Pa,干燥温度为50～80℃，时间8～20小时。