The present invention relates to graphene nanoparticle composite aerogel microspheres and preparation method thereof, belonging to the field of functional material, is composed of the following raw materials by weight portions: Deionized water 100, graphite oxide 0.05-1.5, 0.1-5 nanoparticles. Mixing of raw materials by 1600W 60-180min Ultrasonic Irradiation Preparation of graphene oxide nanoparticles dispersion by spray method of graphene nanoparticles water oxidation dispersion is atomized into droplets of graphene oxide nanoparticles and microspheres, the receiving liquid is arranged in the cooling bath collection, filtering to obtain the graphene oxide nanoparticles ice microspheres obtained after freeze drying of graphite oxide graphene nanoparticle composite aerogel microspheres; then graphene nanoparticle composite aerogel microspheres were obtained by chemical reduction method or by thermal reduction. The size of the product is more uniform, with a porous network structure, at the same time, the metal / inorganic nanoparticles are uniformly loaded. At the same time, the preparation method is easy to operate, simple and efficient.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯纳米粒子复合气凝胶微球及其制备方法,属于功能材料领域。
技术介绍
石墨烯是一种具有优越的力学、电学、光学、热学等性能的新型二维材料,目前受到了各界人士的广泛关注。将二维的石墨烯片构建成为三维的石墨烯宏观材料,如水凝胶,气凝胶等,既能保持石墨烯作为二维材料所具有的优异性质,又能使石墨烯在生活与生产中具有实际用途。其中,石墨烯气凝胶具有低密度、高比表面积、多孔及大孔体积、高电导率、良好的热稳定性及结构可控等独特优点,引起了研究人员的极大重视,在吸附、催化、储能、电化学、生物技术等领域有着极其广泛的应用前景。而Pt、Au、Ag、Pd等金属纳米粒子和SiO2、TiO2、ZnO、CdS、CdTe等无机纳米粒子在环境保护,生物技术,光催化等领域也具有不可替代的功能性与优越性,且为了便于操作和回收利用,常常需要载体,具有诸多优良性质的石墨烯气凝胶无疑是上佳的选择。塑造块状气凝胶成为微球状,即气凝胶微球,可以大大拓展气凝胶的应用潜力,如目前已存在的SiO2气凝胶微球,碳气凝胶微球,TiO2/SiO2复合气凝胶微球等,都表现出比块状体气凝胶更优异的性质。目前已有报道的石墨烯气凝胶多为不规则的块状固态材料,严重制约了石墨烯气凝胶在色谱分离和催化等领域中的实际应用,因此,微米级石墨烯气凝胶微球的制备研究具有重要意义。同时,将具有独特物化性质的石墨烯气凝胶与具有丰富功能性的金属/无机纳米粒子复合制备气 ...
【技术保护点】
石墨烯纳米粒子复合气凝胶微球,其特征在于,由以下原料按照重量份数组成:去离子水100份,氧化石墨0.05‑1.5份,纳米粒子0.1‑5份;纳米粒子为金属纳米粒子或无机纳米粒子,或者两者混合物。
【技术特征摘要】
1.石墨烯纳米粒子复合气凝胶微球,其特征在于,由以下原料按照重量份数
组成:去离子水100份,氧化石墨0.05-1.5份,纳米粒子0.1-5份;纳米粒子为
金属纳米粒子或无机纳米粒子,或者两者混合物。
2.根据权利要求1所述的石墨烯纳米粒子复合气凝胶微球,其特征在于,石
墨烯纳米粒子复合气凝胶微球的制备方法包括以下步骤:
(1)氧化石墨的制备
将天然石墨经化学氧化法制备成氧化石墨,其中化学氧化法为Hummer氧化
法、Staudemaier氧化法、Brodie氧化法中的任一种;
(2)氧化石墨烯纳米粒子水分散液的制备
将去离子水、氧化石墨、纳米粒子均匀混合后经1600W超声辐照60-180min
制备成氧化石墨烯纳米粒子分散液,其中,金属纳米粒子为Pt、Au、Ag、Pd中
的任一种;无机纳米粒子为SiO2、TiO2、ZnO、CdS、CdTe中的任一种;
(3)通过喷雾法将氧化石墨烯纳米粒子水分散液雾化成氧化石墨烯纳米粒
子液滴微球,并置于冷却浴中的接收液收集,其中,喷雾法为压力喷雾、超声喷
雾或静电喷雾中的任一种;
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