[发明专利]应用于光电转化的石墨烯/硫化镉量子点复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种应用于光电转化的石墨烯/硫化镉量子点复合材料的制备方法。属于纳米无机材料及能量化学领域。本发明方法的要点是：取一定量的石墨粉，在强烈的氧化条件下将其氧化得到的氧化石墨，将其配制成一定浓度的单层氧化石墨片溶液，然后在水合肼还原剂溶液中，在95℃下搅拌15小时，得到还原产物，即为单层石墨烯黑色固体；将所述石墨烯固体与二水合乙酸镉以摩尔比1∶1配合成混合物，分散于一定体积的二甲亚砜溶液中，并在超声处理一段时间后，将其转到反应釜中，在150～200℃下退火8～16小时，产物经丙酮和乙醇反复多次洗涤后即得到石墨烯/硫化镉量子点复合材料。本发明所得产物可用作光电转化材料，其能量转化率较高。

主权项

1、一种应用于光电转化的石墨烯/硫化镉量子点复合材料的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a.单层氧化石墨片和单层石墨烯的制备：用天然石墨粉为原料，加入一定量的浓硫酸、过硫酸钾和五氧化二磷，在80℃下均匀混合，使其反应4.5小时；将混合物冷却至室温，用去离子水烯释后静置过夜，然后用0.2微米孔的醋酸纤维素膜过滤分离，并用大量去离子水洗涤，产物在室温下静置过夜；将上述产物即预氧化的石墨边搅拌，边加入冷浓硫酸和高锰酸钾的混合溶液中，在35℃下搅拌后用去离子水烯释，继续搅拌，再加入一定量的过氧化氢溶液；然后将上述溶液过滤，并用稀盐酸溶液洗涤除去金属离子，再用去离子水洗涤除去多余的酸，并多次用水洗涤至中性；最后将产物透析一周，除去残留的金属离子；最终制得氧化石墨片水溶液；再将其进行超声处理，得到黄褐色的均一分散的单层氧化石墨片溶液；取上述均一分散的单层氧化石墨片溶液，按一定比例加入于一定量的还原剂水合肼溶液中，在95℃下搅拌15小时，经还原反应后，将所得产物过滤，即得到黑色固体单层石墨烯；b.石墨烯/硫化镉量子点复合材料的制备：将上述所得的单层石墨烯为原料，将其与二水合乙酸镉(Cd(CH3COO)2·2H2O)以1∶1的比例均匀分散于一定体积的二甲亚砜溶液中；单层石墨烯与二水合乙酸镉的配合用量的摩尔比为1∶1；二甲亚砜溶液的用量以石墨烯的质量为计算基准，即每1毫克石墨烯需加入1毫升二甲亚砜溶液；在经超声处理一段时间后，将其转移到反应釜中，在150～200℃下退火8～16小时，产物经丙酮和乙醇反复多次洗洗后，干燥，即得石墨烯/硫化镉量子点复合材料。