[发明专利]一种石墨烯包裹Ag/AgVO3纳米带复合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯/Ag/AgVO₃纳米带复合物的制备方法。首先通过AgNO₃、NH₄VO₃和吡啶混合溶液水热法合成AgVO₃，再在洗涤后的产物中加入1mL C₉H₂₃NO₃Si，搅拌反应后再加入1mg/mL的氧化石墨烯，水热反应得到石墨烯/AgVO₃。通过加入一定量的水合肼还原石墨烯/AgVO₃中部分的银离子，得到石墨烯/Ag/AgVO₃纳米带复合物。石墨烯包裹Ag/AgVO₃纳米带复合物明显增强了它们的光催化活性与电容比容量。石墨烯/Ag/AgVO₃(含银15％)催化降解甲基橙效率明显AgVO₃。与石墨烯包裹AgVO₃复合材料的循环伏安曲线相比较，将样品中部分银离子还原后，循环性能较稳定，组装的柔性电容器的比容量更大。

技术领域

本发明所属技术领域为光催化、电池电容器技术领域，特别涉及石墨烯 /Ag/AgVO₃纳米带复合物材料的开发及制备方法。

背景技术

现阶段，非TiO₂型并能在可见光下响应的新型光催化剂的研究引起了人们极大的重视，钒酸盐类具有功能材料所具备的特殊性质，可用作基础的基质材料并大规模应用于荧光和激发材料领域，还可以用作锂电池的阴极材料。由于钒酸银具有优良的物理化学性能，学者们致力于钒酸银纳米材料的合成、表征及电化学性能的研究。通过控制Ag、V和O的比例，可以合成不同组成与结构的钒酸银材料。

在石墨烯中，电子的迁移速率达到，是光速的三百分之一，高于一般导体中电子的运动速度。由于石墨烯独特的蜂巢晶格平面结构，使其具有双极性的电场效应，超导电性及高载流子率等优良的电学性能，其载流子率在室温下可 1.5×10⁴cm²V^-1S^-1。石墨烯的导热性能良好，热导率达5000W/(m·K)，相对比于其他的碳材料，石墨烯具有更大的表面积，它的理论比表面积为2630m²/g，而碳纳米管的比表面积为1315m²/g，富勒烯(C₆₀)的比表面积为10-20m²/g。对于单原子层结构的石墨烯，它具有优良的透光性能。它对可见光的吸收率为2.3％，与之相对应的透过率就是97.7％。因其高透光率和优良的导电性能，使其成为一种优良的天然透明导电薄膜。

因此本专利中用石墨烯、银修饰钒酸银形成异质结，以提高其光催化活性和电池比容量。希望其突出的性能可以在超级电容器领域中有实际的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯/Ag/AgVO₃纳米带复合物的制备方法，该方法操作简便、条件温和、产率高，所制备的石墨烯/Ag/AgVO₃纳米带复合物组装的电容器具有较高的比容量和良好的循环稳定性。

具体步骤为：

(1)称取0.01～0.1g AgNO₃溶解于50mL的去离子水中，然后称取0.01～0.1gNH₄VO₃加入到上述溶液中，再加入2mL吡啶，搅拌5min。将上述混合溶液倒入聚四氟乙烯反应釜中，180℃水热反应6～24h，自然冷却后，分别用乙醇和水离心，洗涤。最后将洗涤好的产物AgVO₃在50℃烘箱干燥6h，保存备用。