[发明专利]一种二氧化锡/石墨烯复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制造领域，特别是涉及一种二氧化锡/石墨烯复合材料的制备方法。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子排列而成的具有二维蜂窝状结构的一种碳材料，具有优良的力学性能、电学性能。同时，石墨烯具有高的比表面积，非常适合作为纳米材料的载体。二氧化锡是一种多功能材料，在气体传感、能量存储、光催化等方面具有广阔的应用前景。二氧化锡纳米颗粒比表面积高，具有尺寸效应和量子隧道效应，其各项性比宏观材料能更加优异。但纳米颗粒通常容易团聚，制约了其实际应用。将二氧化锡纳米颗粒与石墨烯复合，可以抑制二氧化锡纳米颗粒的团聚，保持二氧化锡纳米颗粒的优异性能，目前研究表明二氧化锡/石墨烯复合材料在锂离子电池负极领域具有较高的应用潜力。

目前二氧化锡/石墨烯复合材料的制备方法较为复杂，通常需要高温水热反应或者高温回流实验。这些工艺较为复杂，所需设备成本较高。

发明内容

为了降低二氧化锡/石墨烯复合材料的制备成本，简化制备工艺，本发明提供了一种新的二氧化锡/石墨烯复合材料的制备方法，既降低了成本同时又能保证二氧化锡的纳米尺寸。

本发明采用以下技术方案：一种二氧化锡/石墨烯复合材料的制备方法，将原料氧化石墨烯和四氯化锡溶于水中混合均匀后进行分离、清洗后再重新分散在水中经过还原剂还原得到二氧化锡/石墨烯复合材料。

所述还原剂为水合肼、硼氢化钠、氢氧化钠中的任一种，还原剂的质量与氧化石墨烯的质量比为0.5：10-50：1。

氧化石墨烯和四氯化锡质量比为1:10-100:1。

本发明的有益效果：本发明高温反应环节，所有步骤均在室温下进行，方法简单，能有效减少能源消耗，降低了生产成本，所得材料在纳米尺度。

附图说明

图1是本发明实施例1得到的二氧化锡/石墨烯复合材料的透射电子显微镜图；

图2是本发明实施例2得到的二氧化锡/石墨烯复合材料的选区电子衍射图。

具体实施方式：

下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的解释。根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

一种二氧化锡/石墨烯复合材料的制备方法，具体步骤为：

步骤一、将原料氧化石墨烯和四氯化锡按一定质量比溶于水中混合均匀；

步骤二、将步骤一中混合好的液体通过离心或抽滤将氧化石墨烯分离出来，并用水或酒精清洗干净；

步骤三、将步骤二中得到的产物重新分散到水中，然后加入还原剂处理得到二氧化锡/石墨烯复合材料，其中所述还原剂包括：水合肼、硼氢化钠、氢氧化钠等。

实施例1

将原料氧化石墨烯和四氯化锡各取10mg溶于20ml去离子水中，通过搅拌混合均匀后进行离心分离并清洗干净；

将得到的产物重新分散到10ml去离子水中，加入水合肼0.5ml后搅拌10分钟得到二氧化锡/石墨烯复合材料。

对产物进行透射电镜表征，结果如图1所示，可见二氧化锡纳米颗粒尺寸约5纳米。对产物进行选区电子衍射分析，结果如图2所示，相关衍射环均为二氧化锡晶体衍射峰，说明本方法得到的纳米颗粒为二氧化锡晶体。

实施例2

取氧化石墨烯1mg和四氯化锡10mg溶于10ml去离子水中，通过超声混合均匀后进行离心分离并清洗干净；

将得到的产物重新分散到10ml去离子水中，加入硼氢化钠50mg后搅拌30分钟得到二氧化锡/石墨烯复合材料。

所得产物形貌及结构与实施例1类似。

实施例3

取氧化石墨烯10mg和四氯化锡1mg溶于20ml去离子水中，通过超声混合均匀后进行离心分离并清洗干净；

将得到的产物重新分散到20ml去离子水中，加入氢氧化钠100mg超声分散20分钟得到二氧化锡/石墨烯复合材料。

所得产物形貌及结构与实施例1类似。