[发明专利]一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述复合材料由石墨烯纳米片与氧化亚锡纳米片进行堆叠组装复合而成；所述复合材料中，石墨烯纳米片的重量分数为20～95％，氧化亚锡纳米片的重量分数为80～5％；

所述石墨烯纳米片厚度为0.5～20nm，石墨烯纳米片径向尺寸为0.1～10μm；所述氧化亚锡纳米片厚度为0.484～5nm，氧化亚锡纳米片径向尺寸为500nm～5μm；

所述石墨烯纳米片的制备包括以下步骤：将石墨烯纳米片分散到去离子水中，分散液浓度为1mg/ml；超声分散均匀后，将PDDA水溶液在搅拌的条件下滴入，滴入PDDA重量为石墨烯纳米片重量的0.1～20％，PDDA水溶液中PDDA的重量分数为2％，滴加完成后继续搅拌50～80分钟，得到PDDA修饰的石墨烯纳米片；

所述氧化亚锡纳米片的制备包括以下步骤：用体积分数为20～40％的异丙醇水溶液作分散相配制氧化亚锡的分散液，分散液浓度为1mg/ml；在室温下超声10～14小时后离心分离沉淀物获得上清液；将上清液进行冷冻干燥得到氧化亚锡纳米片。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述复合材料中，石墨烯纳米片的重量分数为25～67％，氧化亚锡纳米片的重量分数为75～33％。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯/氧化亚锡二维异质结复合材料，其特征在于：所述石墨烯纳米片厚度为1～5nm；石墨烯纳米片径向尺寸为1～5μm；所述氧化亚锡纳米片厚度为1～5nm，氧化亚锡纳米片径向尺寸为1～5μm。

4.如权利要求1-3任意一项所述复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)采用石墨通过液相插层膨胀剥离法制备石墨烯纳米片；

2)用液相剥离法制备氧化亚锡纳米片；

3)制备石墨烯/氧化亚锡异质结复合材料，包括以下步骤：

3-1)将石墨烯纳米片与氧化亚锡纳米片分散到去离子水中，分散浓度为1mg/ml；

3-2)在室温下超声1～12小时；

3-3)在冷冻干燥机中进行冷冻干燥，得到石墨烯/氧化亚锡异质结结构的复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下步骤：

1-1)将浓硫酸与发烟硫酸在室温下搅拌混合，待冷却到室温后加入过硫酸铵搅拌5～15分钟；

1-2)加入石墨粉进行反应，反应40～80分钟；

1-3)在75～85℃进行水浴反应，每水浴反应15～45分钟超声3～10分钟，重复至少两次；

1-4)用去离子水稀释；

1-5)用去离子水洗涤；

1-6)进行冷冻干燥得到石墨烯纳米片。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)包括以下步骤：

2-1)用体积分数为20～40％的异丙醇水溶液作分散相配制氧化亚锡的分散液，分散液浓度为1mg/ml；

2-2)在室温下超声10～14小时后离心分离沉淀物获得上清液；

2-3)将上清液进行冷冻干燥得到氧化亚锡纳米片。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2-2)中，沉淀物加入异丙醇水溶液，再次超声，离心获得上清液。