[发明专利]一种石墨烯-二氧化钛-凹土复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开一种石墨烯‑二氧化钛‑凹土复合材料其制备方法和应用。该方法包括：制备氧化石墨烯悬浮溶液；制备二氧化钛悬浮溶液；采用水热反应法将氧化石墨烯悬浮溶液、二氧化钛悬浮溶液和凹凸混合得到石墨烯‑二氧化钛‑凹土复合材料。本发明将具有优异材料性能的石墨烯和二氧化钛以及具有比表面积大的凹土进行复合，综合三种材料的优势，制备得到具有高电子传导率、高可循环性、高比表面积、高吸附能力、高强度、高光催化效应及高除菌净化能力的石墨烯‑二氧化钛‑凹土复合材料；该方法制备成本低，操作简单易行，有利于大规模生产的进行。

主权项

1.一种石墨烯－二氧化钛－凹土复合材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)制备氧化石墨烯悬浮溶液；(11)将8g石墨粉与210ml浓硫酸混合进行冰浴，再向其逐步加入230ml高锰酸钾于1小时内加完，得到混合溶液；(12)将步骤(11)得到的混合溶液置于30℃下恒温反应0.5小时，再放置于磁力搅拌机上搅拌20小时，再于90℃下反应0.5小时，过滤，得到泥块状物质，再在上述泥块状物质中加入蒸馏水，于3000－4000r﹒min^－1离心10分钟，离心2－3次，得到氧化石墨烯悬浮溶液；(2)制备二氧化钛悬浮溶液：将18ml浓盐酸、10ml水和0.36g硫酸铵混合，搅拌，再向其中缓慢滴加4ml钛酸四丁酯，搅拌2－3小时，制得；(3)制备石墨烯－二氧化钛－凹土复合材料(31)将3ml氧化石墨烯悬浮溶液、20ml二氧化钛悬浮溶液和6mg凹土加入到烧杯中超声波振荡10－20分钟，得混合悬浮液；(32)将步骤(31)所得混合悬浮液转移到水热釜中，置于真空干燥箱，在160℃下恒温反应20小时，反应结束后，将反应最终产物用无水乙醇和去离子水洗涤至中性，最后于70℃下烘干，得到具有三维空间结构多孔的石墨烯－二氧化钛－凹土复合材料。