[发明专利]V2O5量子点/石墨烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.V₂O₅量子点/石墨烯复合材料，其V₂O₅量子点的直径为2-3nm，均匀分布在石墨烯片上，采用下述方法制得，包括有以下步骤：

1）取1.1～1.5mmol的V₂O₅溶胶并稀释于去离子水中得到40ml V₂O₅溶液，按与V₂O₅物质的量比为0.03:1量取苯胺溶液滴入V₂O₅溶液中，搅拌；

2）向步骤1）所得溶液中按比例加入石墨烯分散液，并加入去离子水至溶液总体积为60ml，在室温下搅拌；

3）将步骤2）所得的均一溶液转移至恒温水浴锅中，进行恒温水浴加热处理；

4）将步骤3）处理后的溶液转入100ml反应釜中，进行水热反应，然后从反应釜中取出，自然冷却到室温；

5）用无水乙醇反复洗涤步骤4）所得产物，烘干即得到V₂O₅量子点/石墨烯复合材料。

2.如权利要求1所述的V₂O₅量子点/石墨烯复合材料，其特征是步骤2）所述的石墨烯分散液的制备方法包括有以下步骤：

a）向250ml锥形瓶中加入1g石墨粉与23ml浓硫酸，在室温下混合搅拌24小时；

b）将锥形瓶放入恒温水浴锅中，反应温度40℃，向步骤a）所得分散液中加入100mgNaNO₃，搅拌5分钟，随后缓慢加入500mg KMnO₄，并保持溶液温度在45℃以下，搅拌30分钟；

c）向步骤b）所得分散液中，加入3ml去离子水，搅拌5分钟后，再加入3ml去离子水，随后搅拌5分钟，再加入40ml去离子水，搅拌15分钟；

d）将锥形瓶移出水浴锅，加入140ml去离子水及10ml质量百分比浓度30%H₂O₂以终止氧化反应；

e）将步骤d）所得悬浮液使用质量百分比浓度5%HCl溶液洗涤两次，随后用去离子水洗涤至中性，分散在100ml去离子水中，超声60分钟；

f）将步骤e）所得悬浮液5000转/分离心，时间为5分钟，反复取上层清液，直至分离出均匀的石墨烯分散液，浓度为1mg/ml。

3.如权利要求1或2所述的V₂O₅量子点/石墨烯复合材料，其特征在于步骤3）所述的恒温水浴温度为70-90℃，反应时间为22-26小时。

4.如权利要求1或2所述的V₂O₅量子点/石墨烯复合材料，其特征在于步骤2）所述的石墨烯的量为10-16mg。

5.如权利要求1或2所述的V₂O₅量子点/石墨烯复合材料，其特征在于步骤4）所述的水热反应温度为160-200℃，时间为36-60小时。

6.权利要求1所述的V₂O₅量子点/石墨烯复合材料的制备方法，包括有以下步骤：

1）取1.1～1.5mmol的V₂O₅溶胶并稀释于去离子水中得到40ml V₂O₅溶液，按与V₂O₅物质的量比为0.03:1量取苯胺溶液滴入V₂O₅溶液中，搅拌；

2）向步骤1）所得溶液中按比例加入石墨烯分散液，并加入去离子水至溶液总体积为60ml，在室温下搅拌；

3）将步骤2）所得的均一溶液转移至恒温水浴锅中，进行恒温水浴加热处理；

4）将步骤3）处理后的溶液转入100ml反应釜中，进行水热反应，然后从反应釜中取出，自然冷却到室温；

5）用无水乙醇反复洗涤步骤4）所得产物，烘干即得到V₂O₅量子点/石墨烯复合材料。