[发明专利]石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶的制备方法，其特征在于， 包括如下步骤：

将氧化石墨烯分散于去离子水中形成氧化石墨烯分散液；

将三水合硝酸铜溶解于去离子水中形成Cu(NO₃)₂溶液；

将所述Cu(NO₃)₂溶液与所述氧化石墨烯分散液混合搅拌后得到均匀的混 合分散液；

向所述混合分散液加入乙二胺溶液，搅拌后再加入NaOH或KOH强碱性 溶液中的一种并持续搅拌然后加入还原剂并超声15～30min，再置于60-90℃水 浴条件下反应25～50min，得到红棕色产物；

将所述红棕色产物分别用去离子水、乙醇溶液离心洗涤，真空干燥后得到 红棕色粉末；

将所述红棕色粉末配置成10～30mg/mL的溶液，再加入10～20mg/mL的海 藻酸钠溶液，聚乙烯醇溶液，壳聚糖溶液和明胶溶液中的至少一种，均匀混合 置于-5～-20℃下冷冻2-5h，然后再冷冻干燥2～5d，得到石墨烯包覆铜纳米线的 三维结构气凝胶。

2.根据权利要求1所述的石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶的制备 方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的浓度为1～5mg/mL。

3.根据权利要求1所述的石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶的制备 方法，其特征在于，所述Cu(NO₃)₂溶液的浓度为0.05～0.2mol/L。

4.根据权利要求1所述的石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶的制备 方法，其特征在于，所述将所述Cu(NO₃)₂溶液与所述氧化石墨烯水溶液混合 为将10～30mL的0.05～0.2mol/L的Cu(NO₃)₂溶液与5～15mL的1～5mg/mL氧 化石墨烯分散液混合。

5.根据权利要求1所述的石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶的制备 方法，其特征在于，所述还原剂为水合肼或儿茶素，其质量分数为35％～99％。

6.根据权利要求1所述的石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶的制备 方法，其特征在于，所述海藻酸钠溶液，聚乙烯醇溶液，壳聚糖溶液和明胶溶 液中的至少一种的浓度为10～20mg/mL。

7.根据权利要求1所述的石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶的制备 方法，其特征在于，所述NaOH或KOH强碱性溶液的浓度为 5mol/LM～15mol/L，所述加入NaOH或KOH强碱性溶液中的一种并持续搅拌 的时间为45min～60min。

8.一种按照权利要求1-7任意一项权利要求所述的制备方法获得的石墨 烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶。

9.一种如权利要求8所述的石墨烯包覆铜纳米线的三维结构气凝胶在传 感器，超级电容器或污水处理中的应用。