CN103203460A - 一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法 - Google Patents

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房颢
吴蕾
陈方韬
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Abstract

本发明公开一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，包括下列步骤：步骤一、将原料氧化石墨烯和Ag盐按质量比溶于溶剂中混合均匀；步骤二、将氧化石墨烯分离出来，并用步骤一中的溶剂清洗干净并干燥；步骤三、将步骤二中得到的氧化石墨烯在真空或特定气氛下热处理得到石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料，其中所述特定气氛为氮气、氩气或氢气中的一种，所述热处理温度在30-800摄氏度，热处理时间在5秒-5小时。本发明不需加入还原剂，通过热处理即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。方法简单，有效减少化学试剂的使用，降低了成本，并减少对环境的危害，绿色环保。

Description

一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及纳米材料制造领域，特别是涉及涉及一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法。
背景技术
石墨烯是由单层碳原子排列而成的具有二维蜂窝状结构的一种碳材料，具有优良的力学性能、电学性能。同时，石墨烯具有高的比表面积，可以作为纳米催化剂的载体材料，因而具有广阔的应用前景。Ag纳米颗粒具有优异的光学性能，在光催化、表面增强拉曼光谱等方面具有重要用途。将Ag纳米颗粒与石墨烯复合，可以抑制Ag纳米颗粒的团聚，提高Ag纳米颗粒的光学活性。
目前石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法较为复杂，通常需要添加一定的还原剂，如多元醇、硼氢化钠、水合肼、维生素C、柠檬酸钠等。还原剂的加入会使制备工艺复杂，导致产品成本的增加，而且对自然环境也有一定的危害。
发明内容
为了降低石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备成本，同时减少对自然环境的危害，本发明提供了一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，不需加入还原剂，既降低了成本又减少了对环境的危害。
本发明采用以下技术方案：一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，包括下列步骤：
步骤一、将原料氧化石墨烯和可溶性Ag盐按质量比（0.1~100）溶于溶剂中混合均匀并充分反应；
步骤二、分离氧化石墨烯，并用步骤一中相同的溶剂进行清洗、干燥；
步骤三、将步骤二中得到的氧化石墨烯在真空或特定气氛下热处理得到石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料，其中所述特定气氛为氮气、氩气或氢气中的一种，所述热处理温度在30-800摄氏度，热处理时间在5秒-5小时。
    所述可溶性Ag盐为硝酸银、氟化银或高氯酸银。
    所述溶剂为水、乙醇或N-甲基吡咯烷酮。
    步骤一中混合均匀通过超声或搅拌的方式。
步骤二中分离通过离心或过滤方式。
本发明的有益效果：本发明不需加入还原剂，通过热处理即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。方法简单，有效减少化学试剂的使用，降低了成本，并减少对环境的危害，绿色环保。
附图说明
图1是本发明实施例1得到的石墨烯-Ag颗粒复合材料的低倍透射电子显微镜图。
图2是本发明实施例2得到的石墨烯-Ag颗粒复合材料的高倍透射电子显微镜图。
具体实施方式：
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的解释。根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，具体步骤为：
第一步，将一定比例的氧化石墨烯和Ag盐溶于适量溶剂中，然后通过超声或搅拌方式混合均匀，反应充分即可；溶剂的量只要能够溶解使实验正常进行就行。
第二步，通过离心分离或过滤方式将氧化石墨烯分离出来，并用溶剂多次清洗干净并干燥；
第三步，将氧化石墨烯在真空或一定气氛下热处理一定时间，即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。
实施例1
取0.1克氧化石墨烯和1克AgNO3溶于50ml水中，然后超声30分钟致混合均匀；
通过离心分离将氧化石墨烯分离出来，并用去离子水多次清洗干净；
将上一步获得的氧化石墨烯在真空下加热到200摄氏度保温10分钟，即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。所获得的复合材料的形貌如图1和图2所示，Ag纳米颗粒直径小于10纳米。
实施例2
取0.1克氧化石墨烯和0.5克高氯酸银溶于100ml乙醇中，然后搅拌60分钟致混合均匀；
通过过滤方式将氧化石墨烯分离出来，并用乙醇多次清洗干净；
将上一步获得的氧化石墨烯在氮气下加热到100摄氏度保温5小时，即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。
实施例3
取0.5克氧化石墨烯和0.1克氟化银溶于200ml N-甲基吡咯烷酮中，然后搅拌30分钟致混合均匀；
通过离心分离方式将氧化石墨烯分离出来，并用N-甲基吡咯烷酮多次清洗干净；
将上一步获得的氧化石墨烯在氢气气氛下加热到800摄氏度保温5秒钟，即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。
实施例4
取2克氧化石墨烯和0.1克氟化银溶于1000ml N-甲基吡咯烷酮中，然后超声30分钟致混合均匀；
通过离心分离方式将氧化石墨烯分离出来，并用N-甲基吡咯烷酮多次清洗干净；
将上一步获得的氧化石墨烯在氩气气氛下加热到500摄氏度保温20分钟，即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。
实施例5
取10克氧化石墨烯和0.1克氟化银溶于10000ml N-甲基吡咯烷酮中，然后超声30分钟致混合均匀； 
通过离心分离方式将氧化石墨烯分离出来，并用N-甲基吡咯烷酮多次清洗干净；
将上一步获得的氧化石墨烯在氩气气氛下加热到30摄氏度保温5小时，即可获得石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料。

Claims (5)

1.一种石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤一、将原料氧化石墨烯和可溶性Ag盐按质量比（0.1~100）溶于溶剂中混合均匀并充分反应；
步骤二、分离氧化石墨烯，并用步骤一中相同的溶剂进行清洗、干燥；
步骤三、将步骤二中得到的氧化石墨烯在真空或特定气氛下热处理得到石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料，其中所述特定气氛为氮气、氩气或氢气中的一种，所述热处理温度在30-800摄氏度，热处理时间在5秒-5小时。
2.根据权利要求1所述的石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性Ag盐为硝酸银、氟化银或高氯酸银。
3.根据权利要求1所述的石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、乙醇或N-甲基吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中混合均匀通过超声或搅拌的方式。
5.根据权利要求1所述的石墨烯-Ag纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中分离通过离心或过滤方式。
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