[发明专利]一种贵金属负载石墨烯材料的制备方法

说明书

本发明属于石墨烯复合材料技术领域，特别提供了一种贵金属负载石墨烯材料的制备方法，包含如下步骤：将氧化石墨、桥接试剂和分散溶剂超声分散，得到分散液；将所述分散液和贵金属盐溶液混合后进行辐照，得到贵金属负载石墨烯材料。本发明以氧化石墨为原料，制备成本大大降低；使用辐照的方法同时对氧化石墨和重金属离子进行还原，避免了有毒还原剂的使用，绿色环保。此外，本发明所述制备方法操作简便，易于实施，能够进行扩大生产。

技术领域

本发明涉及石墨烯复合材料技术领域，尤其涉及一种贵金属负载石墨烯材料的制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。此外，石墨烯的比表面积大，能够大量负载金属协同增强石墨烯的性能。而纳米尺度的贵金属因其突出的催化性能、电学性能、磁性能和光学性能，已经成为纳米科技领域中最富有活力的分支学科之一。采用责金属纳米颗粒来修饰石墨烯，不仅可以发挥出贵金属纳米颗粒的优异性能，还能克服活性责金属纳米颗粒易团聚和易氧化的不足。因此，该复合材料引起诸多研究者的关注。

但现阶段制备石墨烯基贵金属纳米颗粒复合材料均以石墨烯或氧化石墨烯作为原材料，用还原剂将负载在石墨烯材料上的贵金属离子还原成贵金属纳米颗粒，再除去石墨烯材料上残余的含氧官能团，最后才能得到石墨烯基的纳米贵金属复合材料。由此可见，现阶段的制备方法还原贵金属纳米颗粒普遍需要加入高危化学试剂(最常用的还原剂为剧毒的水合肼)，不利于环保。由于该问题的存在，使得石墨烯基贵金属纳米颗粒复合材料的工业化进程受到了制约。

发明内容

本发明的目的在于提供一种贵金属负载石墨烯材料的制备方法，该方法避免了还原剂的使用，绿色环保。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种贵金属负载石墨烯材料的制备方法，包含如下步骤：

将氧化石墨、桥接试剂和分散溶剂超声分散，得到分散液；

将所述分散液和贵金属盐溶液混合后进行辐照，得到贵金属负载石墨烯材料。

优选的，所述桥接试剂为聚4-乙烯基吡啶或L-半胱氨酸盐酸盐。

优选的，所述分散溶剂为水或二甲基亚砜。

优选的，所述氧化石墨和桥接试剂的质量比为1∶(1～10)；

所述氧化石墨的质量和分散溶剂的体积比为0.1～5mg∶1mL。

优选的，所述超声分散的功率为500～1000W，时间为1～5h。

优选的，所述贵金属盐为氯金酸、四氯金酸钠、四氯金酸钾、氯铂酸、氯铂酸钠、硝酸银、硫酸银、醋酸银、二氯化钯、四氯钯酸钾、四氯钯酸钠、六氯钯酸钾和六氯钯酸钠中的一种或几种；

所述贵金属盐溶液的浓度为0.1～2M。

优选的，所述氧化石墨和贵金属盐的质量比为1∶(1～15)。

优选的，所述辐照为γ辐照，所述辐照的剂量为1～50KGy，剂量率为1～50Gy/min。

本发明提供了一种贵金属负载石墨烯材料的制备方法，包含如下步骤：将氧化石墨、桥接试剂和分散溶剂超声分散，得到分散液；将所述分散液和贵金属盐溶液混合后进行辐照，得到贵金属负载石墨烯材料。本发明以氧化石墨为原料，制备成本大大降低；使用辐照的方法同时对氧化石墨和重金属离子进行还原，避免了有毒还原剂的使用，绿色环保。此外，本发明所述制备方法操作简便，易于实施，能够进行扩大生产。

具体实施方式