[发明专利]一种银/石墨烯复合材料与应用

说明书

技术领域

本发明涉及光催化功能材料无机合成技术领域，尤其是涉及一种银/石墨烯复合材料与应用。

背景技术

作为一种新型的碳载体材料，石墨烯片以其优异的电学、机械性能和高的纵横比等特性引起了广大研究者的关注。目前，该材料在超级电容器、场发射、纳米电子学等领域的应用研究已经得到广泛的讨论（参见Science 2008, 320, 356.; Nano Lett. 2008, 8, 1704.)。另外，由于其良好的导电性和大的比表面积，预计将其作为催化剂载体材料也将会具有广阔的应用前景。但是，如何通过简单易行且无污染的合成方法获得石墨烯复合材料成了当前极具挑战性的课题。

罗丹明B(Rh. B)又称玫瑰红B，或碱性玫瑰精，俗称花粉红，是一种具有鲜桃红色的人工合成的染料。经老鼠试验发现，罗丹明B会引致皮下组织生肉瘤，被怀疑是致癌物质。

休谟法是一种化学氧化法，其目的是制备氧化石墨（参见J. Am. Chem. Soc., 1958, 80 (6), pp 1339–1339）。

微波法原位还原是以微波辅助、不经其它复杂处理而使氧化石墨还原为石墨烯（参见申请号为201110072763的中国专利文献，一种利用微波快速制备还原石墨烯的方法）。

申请公布号CN 102136306 A（申请号201010542737.8）的中国专利文献公开了一种纳米银粒子/石墨烯新型导电复合材料，将氧化石墨在水中超声分散1-2小时，加入硝酸银固体，继续超声20-30min，升温至70-80℃，加入硼氢化钠回流反应1-2小时，趁热过滤，洗涤，干燥，研磨，得到Ag/石墨烯纳米导电复合材料。申请公布号CN 102224819 A（申请号201110093148. 0）的中国专利文献公开了一种担载纳米银氧化石墨烯复合杀菌剂及其制备和应用。申请公布号CN 102125056 A（申请号201110003784.X）的中国专利文献公开了一种银/石墨烯抗菌复合材料的制备方法。申请公布号CN 102160998 A（申请号201110103781.3）的中国专利文献公开了一种石墨烯一银纳米粒子复合材料的制备方法，将硝酸银溶液和稀氨水溶液配置成一定浓度的银氨溶液，并将配置好的银氨溶液加入到超声完成的氧化石墨烯溶液中，在一定温度下预热一定时间；将适量的葡萄糖加入到氧化石墨烯和银氨的混合溶液中，并在设定温度下搅拌反应一段时间；利用去离子水对反应产物进行多次抽滤后，将产物干燥得到石墨烯/银纳米粒子复合材料。

上述文献公开的技术制备过程复杂或使用有毒药品硼氢化钠，不环保。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种银/石墨烯复合材料及应用。结合在水介质中氧化石墨烯胶体颗粒带负电荷的特点，本发明利用溶液混合法这一简单的技术成功地制备了氧化石墨烯与硝酸银的复合物；然后，通过环境友好的微波法成功地制备了银纳米粒子修饰的石墨烯复合薄膜材料。整个制备过程简单、快捷，是一种典型的环境友好型技术。

本发明的目的在于提供一种银/石墨烯纳米复合材料，由下述方法制备：

（1）制备氧化石墨烯乙醇胶体悬浮液：以石墨粉为原料，以休谟法制备氧化石墨烯，用二次蒸馏水离心清洗，然后将其超声分散于无水乙醇中；

（2）制备银/氧化石墨烯复合物：在剧烈搅拌的条件下，将硝酸银加入到氧化石墨烯乙醇胶体悬浮液中，搅拌并超声处理；

（3）微波法原位还原银/氧化石墨烯复合物，得银/石墨烯复合材料。

前面所述的银/石墨烯复合材料，优选的方案是，步骤（1）氧化石墨烯相对于无水乙醇的用量：每毫升无水乙醇分散氧化石墨烯0.8-1.2毫克（优选1毫克）。

前面所述的银/石墨烯复合材料，优选的方案是，步骤（2）硝酸银相对于氧化石墨烯乙醇胶体悬浮液的用量：每毫升氧化石墨烯乙醇胶体悬浮液中硝酸银0.8-1.2毫克（优选1毫克）。

前面所述的银/石墨烯复合材料，优选的方案是，步骤（1）超声分散时间为20-50min，优选30 min。

前面所述的银/石墨烯复合材料，优选的方案是，步骤（2）搅拌时间3-10min，优选5 min。

前面所述的银/石墨烯复合材料，优选的方案是，步骤（2）超声处理20-40min，优选30 min。

前面所述的银/石墨烯复合材料，优选的方案是，步骤（3）所述的微波法原位还原，是将银/氧化石墨烯复合物溶液置于微波炉中，800W处理30S，冷却30S，循环处理10次。