[发明专利]一种还原碳量子点/RuO2复合材料及其制备和应用方法

权利要求书

1.一种还原碳量子点/RuO₂复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

将水合无定型二氧化钌纳米颗粒加入到还原碳量子点溶液中搅拌后，将混合物干燥即得还原碳量子点/RuO₂复合材料；所述的还原碳量子点溶液是由碳量子点粉末在经过低温热还原得到的还原碳量子点粉末的溶液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的还原碳量子点/RuO₂复合材料中还原碳量子点的质量分数为10～60%，水合无定型二氧化钌的质量分数为90～40%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述的还原碳量子点溶液的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将0.2～2g工业级纳米石墨粉与40～400mL2～10mol/L的硝酸溶液混合，再100W，40kHz超声0.5～5h；

步骤二：对步骤一超声后的溶液加热回流，回流温度控制在80～120℃，回流时间控制在12～48h；

步骤三：对步骤二得到的混合溶液依次进行过滤、透析和干燥即可得到纯的碳量子点；

步骤四：对步骤三得到的碳量子点粉末在管式炉中氩气气氛下低温热还原得到还原碳量子点。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的工业级纳米石墨粉直径为30～400nm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的透析采用截留分子量为1000～14000Da的透析袋，透析时间为12～96h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的热还原温度为200～600℃，时间为1～5h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的水合无定型二氧化钌纳米颗粒的制备方法如下：

将水合三氯化钌溶解在体积比为1:1的无水乙醇和去离子水混合溶液中，在搅拌过程中加入氢氧化钠溶液，直至pH值控制到7.0，陈化12h，经离心洗涤，所得固体在60℃下真空干燥10h，再在马弗炉中150℃煅烧2h，得到水合无定型二氧化钌纳米颗粒。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

将二氧化钌纳米颗粒加入到还原碳量子点溶液中超声2h并搅拌0.5～12h后，将混合物在65℃真空干燥12h即得还原碳量子点/RuO₂复合材料。

9.一种还原碳量子点/RuO₂复合材料，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的方法制备而成的复合材料。

10.权利要求9所述的还原碳量子点/RuO₂复合材料的应用方法，其特征在于，用于制备超级电容器电极。