CN102649548A - 微波加热一步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微波加热一步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的方法。属于纳米无机材料及能量化学技术领域。本发明方法的要点是：称量一定质量的氧化石墨和二水合乙酸镉，其两者的用量以摩尔质量比计算，即二水合乙酸镉∶氧化石墨＝1：1~3；均匀分散于一定体积的乙二醇溶液中，水：乙二醇=1：6~10；搅拌均匀后，加入一定质量的硫代乙酰胺，再搅拌均匀，然后将样品瓶放在微波炉内微波加热处理4~10分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用乙醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80°C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。本发明所得产物可用作光电转化材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于光电转化的石墨烯/硫化镉纳米复合材料的制备方法，属于纳米无机材料及能量化学技术领域。
背景技术
石墨烯在机械、物理、化学、电子等方面都具有优异的性能，引来了各学科的广泛关注，被普遍认为具有广泛的应用前景，其中包括电子器件、能量存储等等。硫化镉是一种重要的II-VI族的半导体，具有较好的光学透射比和较窄的能带(为2.42eV)。
我们目的是取石墨烯和硫化镉两种材料的优势，通过一种简单快捷的方法使硫化镉纳米颗粒生长在石墨烯表面上，利用硫化镉的光学性质吸收光子转化成电子，利用石墨烯的电子性质运输电荷，从而达到光电转化的目的。
发明内容
本发明的目的是提供微波加热一步法制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的制备方法。
本发明一种微波加热一步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的方法：其特征在于具有以下过程和步骤：
称量一定质量的氧化石墨和二水合乙酸镉，其两者的用量以摩尔比计算，即二水合乙酸镉∶氧化石墨＝1：1~3；均匀分散于一定体积的乙二醇溶液中，体积比为水：乙二醇=1：6~10；搅拌均匀后，加入一定质量的硫代乙酰胺，其用量保持硫代乙酰胺：二水和乙酸镉的摩尔比为1：1，再搅拌均匀，然后将样品瓶放在微波炉内微波加热处理4~10分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用乙醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80°C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。
本发明的特点是使用微波加热一步法，在很好地还原氧化石墨的同时，大大缩短制备复合材料的反应时间，并且提高了硫化镉纳米颗粒的分布均匀性，有效抑制了石墨烯的聚集。本发明所用的原料相对低廉，容易获得，同时制备过程简单，操作方便，且产物具有较高的光电转化效率。
附图说明
图1为本发明所得石墨烯/硫化镉纳米复合材料的透射电子显微镜（TEM）照片图。
图2为本发明所得石墨烯/硫化镉纳米复合材料的X射线衍射（XRD）谱图。
图3为本发明所得石墨烯/硫化镉纳米复合材料的傅里叶红外（FTIR）谱图。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例进一步说明于后。
实施例1
本实施例中的过程和步骤如下：
按摩尔比1:1称量二水合乙酸镉0.11克和氧化石墨40毫克，均匀分散于45毫升乙二醇和5毫升水的混合溶液中。搅拌15分钟后，小心加入0.10克硫代乙酰胺，再搅拌15分钟；然后将样品瓶放在功率为700W的微波炉内微波加热处理1分钟，停2分钟，再加热3分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用乙醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80°C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。
实施例2
本实施例中的过程和步骤如下：
按摩尔比1:2称量二水合乙酸镉0.11克和氧化石墨80毫克，均匀分散于45毫升乙二醇和5毫升水的混合溶液中。搅拌15分钟后，小心加入0.10克硫代乙酰胺，再搅拌15分钟；然后将样品瓶放在功率为700W的微波炉内微波加热处理1分钟，停2分钟，再加热3分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用乙醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80°C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。
实施例3
本实施例中的过程和步骤如下：
按摩尔比1:3称量二水合乙酸镉0.11克和氧化石墨120毫克，均匀分散于45毫升乙二醇和5毫升水的混合溶液中。搅拌15分钟后，小心加入0.10克硫代乙酰胺，再搅拌15分钟；然后将样品瓶放在功率为700W的微波炉内微波加热处理1分钟，停2分钟，再加热3分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用乙醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80°C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。
Claims (1)
1.一种微波加热一步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：
称量一定质量的氧化石墨和二水合乙酸镉，其两者的用量以摩尔比计算，即二水合乙酸镉：氧化石墨＝1：1~3；均匀分散于一定体积的乙二醇溶液中，体积比为水：乙二醇=1：6~10；搅拌均匀后，加入一定质量的硫代乙酰胺，其用量保持硫代乙酰胺：二水合乙酸镉的摩尔比为1：1，再搅拌均匀，然后将样品瓶放在微波炉内微波加热处理4~10分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用乙醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80°C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。
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