[发明专利]一种微波液相快速低温原位合成的石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种简便的一步微波反应液相快速低温原位合成石墨烯/碳纳米管复合材料的新方法，该复合材料的制备方法包括：（1）将商业购买的碳纳米管与化学实验室常用的有机小分子试剂混合超声，使其在有机小分子试剂中分散均匀；（2）上述含分散均匀的碳纳米管的有机小分子试剂与金属钠反应，并加入一定量的碱金属化合物，得微波反应前驱体；（3）在微波反应器中反应，将微波反应产物抽滤、洗涤、烘干后得石墨烯/碳纳米管复合材料。该方法具有步骤简便，易操作，节能环保，低成本，有望实现规模生产等的优势。另外，所合成的复合材料应用于超级电容器储能领域具有较好的储能效果。 1

主权项

1.一种微波液相快速低温原位合成石墨烯/碳纳米管复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将商业购买的碳纳米管与实验室常用的有机小分子试剂混合超声，使其在有机小分子试剂中分散均匀；所述实验室常用的有机小分子试剂选自甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、异丙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺以及二甲亚砜；所述商业购买的碳纳米管的类型有：a.碳管长度在20‑40nm；b.碳管长度在60‑100nm；c.酸化处理的a碳管；d.酸化处理的b碳管；(2)上述碳纳米管在有机小分子试剂中的分散液与金属钠反应，并加入一种一定量的碱金属化合物，得微波反应前驱体；所述碱金属化合物为NaOH、KOH、Na2CO3或NaHCO3；商业购买的碳纳米管、实验室常用的有机小分子试剂、金属Na和碱金属化合物的用量比为：5‑15mg：0.5‑3mL：0.1‑1.5g：0.3‑1.5g；(3)在微波反应器中反应，将微波反应产物抽滤、洗涤、烘干后得石墨烯/碳纳米管复合材料；微波反应的起始温度为15‑40℃范围内；微波升温时间为7‑15min至170‑190℃，保温0‑60min，微波降温10min。