[发明专利]一种石墨烯-二氧化钛纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）提供二氧化钛纳米颗粒；

（2）将二氧化钛纳米颗粒置于微波等离子体设备中，并在微波等离子体设备中放置石墨棒，然后将所述微波等离子体设备密封，通入惰性气体和碳源物质；

（3）开启微波等离子体设备，利用石墨的导电性，产生的电晕放电现象，将碳源裂解，从而通过原位生长法在二氧化钛纳米颗粒的表面形成石墨烯，最终制备得到石墨烯-二氧化钛纳米复合材料；

在步骤（2）中，所述石墨棒包括主体部分和渐尖部分，主体部分直径为1-10mm，渐尖部分的顶端的直径为0.1-5mm；

所述石墨棒放置的数量为一个或多个；

所述微波等离子体设备的功率为100-1000W；

在步骤（3）中，所述原位生长法的生长时间为3-10min。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述二氧化钛纳米颗粒的直径为25nm-100nm；和/或

所述二氧化钛纳米颗粒为锐钛矿型纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（2）中，将所述二氧化钛纳米颗粒置于两端封口的石英舟内，然后再将所述石英舟置于所述等离子体设备中。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述石墨棒的渐尖部分的数量为1-20个。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（2）中，所述二氧化钛纳米颗粒的用量为1-20g；

所述二氧化钛纳米颗粒的质量与石墨棒的数量比为1:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在步骤（2）中，所述惰性气体包含氩气或氮气；

所述碳源物质包含气体碳源和/或液体碳源；

所述气体碳源选自由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯组成的组；

所述液体碳源包含乙醇和/或丙酮，通过氩气鼓泡带入体系内。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

在制备过程中，所述等离子体设备的腔体内的温度不超过700℃。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

所述等离子体设备的腔体内的温度为500-700℃。

9.一种石墨烯-二氧化钛纳米复合材料，其特征在于：

所述复合材料按照权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。