[发明专利]一种Ag@Cu2O-rGO二维纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料，其特征在于，其复合结构为以GO为衬底，将Ag纳米粒子均匀的分散在GO表面并保持GO的二维纳米结构，Ag表面包覆一层Cu₂O纳米粒子；其中Ag纳米粒子的粒径为19nm，Cu₂O壳层厚度为22nm。

2.一种如权利要求1所述的Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料的制备方法如下：

A、采用两步氧化法制备GO；

B、利用李-迈泽尔法对GO进行表面修饰Ag纳米粒子形成Ag–rGO结构，得到Ag–rGO纳米粒子溶液；

C、通过水合肼还原硝酸铜使形成的Cu包覆在Ag–rGO结构中Ag纳米粒子表面上，得到Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料。

3.根据权利要求1所述的Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤A中两步氧化法制备GO的具体步骤如下：

A1、初级氧化；将0.5g K₂S₂O₈和0.5gP₂O₅加入到锥形瓶中，再向锥形瓶中加入25mL浓硫酸，磁力搅拌至充分溶解，再向其中加入6g石墨粉，80℃下水浴加热回流4.5h；反应体系冷却至室温后进行抽滤，除去滤液；然后将所得固体在室温下干燥。

A2、深度氧化；取40mL浓磷酸加入到锥形瓶中，再加入360mL浓硫酸，最后加入3g步骤A1所得的固体后磁力搅拌1h；将锥形瓶放入<5℃的冰浴锅中并缓慢的加入18g KMnO₄，然后50℃下水浴并机械搅拌12h；将溶液冷却至室温，磁力搅拌5天，再将锥形瓶中的溶液注入到400mL冰水混合物中，然后向其中缓慢的滴加12mL浓度为30wt％的H₂O₂使溶液由棕黄色变为黄色，经离心、清洗至中性，冷冻干燥得到GO。

4.根据权利要求1所述的Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤B中利用Lee和Meisel法对GO进行表面修饰Ag纳米粒子的具体步骤如下：

将步骤A制备得到GO取0.001g分散到30mL超纯水中，超声1h使GO均匀的分散到超纯水中；将溶液加入到170mL水中，再加入36mg硝酸银，磁力搅拌，回流加热90℃至微沸。然后向溶液中加入4mL的0.1wt％的二水合柠檬酸钠溶液，85℃下保持30min，溶液变成墨绿色，反应结束；最后将溶液冷却到室温，密封保存。

5.根据权利要求1所述的Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料的制备方法，其特征在于，步骤C通过水合肼还原硝酸铜使形成的Cu包覆在Ag–rGO结构中Ag纳米粒子表面上的具体步骤如下：

取1g的聚乙烯吡咯烷酮溶于40mL的0.01M的Cu(NO₃)₂溶液中，磁力搅拌10min，转速为300rmp，聚乙烯吡咯烷酮能够充分溶于溶液中；取20mL步骤B中的溶液，离心清洗加入到上述溶液中，随后加入55uL浓度为35wt％的水合肼溶液，搅拌30s后溶液变成紫红色；将溶液离心，依次用去离子水和无水乙醇清洗样品三次，最终形成Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料。

6.一种如权利要求1所述的Ag@Cu₂O-rGO二维纳米复合材料用作表面增强拉曼散射基底和光催化反应的催化剂的用途。