[发明专利]一种二维材料纳米片包覆微球的制备方法与应用

权利要求书

1.一种二维材料纳米片包覆微球的制备方法，其特征在于，利用流化床气流磨将二维材料纳米片均匀致密地包覆在space微球表面，包括如下步骤：

1） 采用不同制备方法制备二维材料纳米片；

2） 将space微球与二维材料纳米片按照质量比10:1～10000:1进行物理粗混，制备成混合母料；

3） 在母料中添加含有表面活性剂的溶液，使母料润湿并进一步混合均匀；

4） 利用流化床气流磨对润湿后的母料进行细混，使二维材料纳米片在气体作用下呈舒展状态进而逐层均匀致密地包覆在space微球表面；

5） 将细混后得到的粉体溶于溶剂中超声清洗，然后离心分离去除多余的表面活性剂和团聚的二维材料纳米片，再经干燥得到被二维材料纳米片均匀致密包覆的核壳结构微球；

所得二维材料纳米片包覆的微球由space微球作为支撑结构，其外包覆的二维材料纳米片作为壳结构；

所用的二维材料纳米片为石墨烯、氮化硼、二硫化钼、硼烯、锗烯、黑磷之一种或两种以上混合的二维材料，其片径尺范围为0.1～100μm，厚度为0.5nm~1μm。

2.按照权利要求1所述的二维材料纳米片包覆微球的制备方法，其特征在于，所用的space微球为硅、玻璃、铝、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯之一种或两种以上混合的微球，尺寸均一、直径为0.5～100μm。

3.按照权利要求1所述的二维材料纳米片包覆微球的制备方法，其特征在于，步骤1）中，二维材料纳米片的制备方法包括CVD法、插层法、电解法或液相剥离法。

4.按照权利要求1所述的二维材料纳米片包覆微球的制备方法，其特征在于，步骤2）中，space微球与二维材料纳米片进行粗混的具体过程为：分批次将二维材料纳米片加入到微球粉末中，进行研磨或机械搅拌使其混合均匀。

5.按照权利要求1所述的二维材料纳米片包覆微球的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所用表面活性剂为：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸铵或十四烷基硫酸钠；表面活性剂溶液的制备过程为：在超声波的作用下，将表面活性剂溶于水、乙醇或水和乙醇混合溶液中，浓度为0.025～20mg/ml，表面活性剂溶液与粗混母料的质量比例为1:5～1:1000。

6.按照权利要求1所述的二维材料纳米片包覆微球的制备方法，其特征在于，步骤4）中，通过流化床气流磨对母料进行细混过程如下：所用压缩空气流速为100～20000ml/min，进料速度0.05～10g/min，混合时间5～120min，细混次数为1～10次。

7.按照权利要求1所述的二维材料纳米片包覆微球的制备方法，其特征在于，步骤5）中，所用超声清洗的溶剂为水、乙醇、异丙醇之一或两种以上的混合溶剂；离心分离去除多余表面活性剂以及团聚的二维材料纳米片时，离心速度为2000～15000r/min，时间为10～30分钟；干燥的条件包括：自然干燥、30～70℃条件下烘干或经液氮速冻后在0～-40℃条件下进行冷冻干燥。

8.一种权利要求1至7之一所述方法制备的二维材料纳米片包覆微球的应用，其特征在于，该方法得到的核壳结构二维材料纳米片包覆微球，具有催化、导热、导电特性。