[发明专利]一种石墨烯纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述石墨烯纳米复合材料包括石墨烯和纳米金属催化剂，所述石墨烯与纳米金属催化剂的质量比为1:（0.01-10）；所述纳米金属催化剂颗粒被石墨烯包覆；所述石墨烯为原子片层结构，石墨烯原子片层上的缺陷被纳米金属催化剂催化修复，石墨烯不同片层边缘由纳米金属颗粒催化焊接。

2.根据权利要求1所述的石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述纳米金属催化剂包括Cu、Ni、Fe、Co、Pt、Au、Ag、Pd、Ru、Al中的一种或多种。

3.一种权利要求1所述的石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将纳米金属催化剂沉积在石墨烯原子片层上，所述纳米金属催化剂首先沉积到原石墨烯缺陷和边缘部位；

步骤2，将步骤1处理得到的沉积了纳米金属催化剂的石墨烯在保护气体中进行热处理得到被修复和焊接的石墨烯纳米复合材料，其中，热处理温度为300-1500℃，热处理的时间为0.5-12h。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1处理后得到的沉积了纳米金属催化剂的石墨烯在进行步骤2处理之前，先制成宏观体，所述宏观体为膜、片或块体。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述宏观体的成型处理工艺具体为：将步骤1处理后得到的沉积了纳米金属催化剂的的石墨烯粉末与粘接剂混合成浆，压制，打印或涂敷成型得到相应宏观体，其中，步骤1处理后得到的沉积了纳米金属催化剂的石墨烯粉末与粘接剂的质量比为1:（0.01-1）。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述粘接剂为可以碳化的前驱体，选自聚甲基丙烯酸甲酯、蔗糖、葡萄糖、酚醛树脂、聚丙烯腈、沥青中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2中所述保护气体为惰性气体和气体碳源中的一种或多种，其中气体碳源为在热处理温度下为气态的碳氢化合物。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述气体碳源包括C₁-C₄的烷烃、C₂-C₄的烯烃和C₂-C₄的炔烃。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2中热处理温度为600-1200℃，热处理的时间为1-2h。

10.权利要求1所述的由石墨烯纳米复合材料组成的宏观体在散热管理中的应用。