基于氧化石墨烯自催化的納米複合材料的制備

　　石墨烯是迄今爲止，世界上最薄的材料-單原子厚度的材料。不僅具有優異的電學性能，質量輕，導熱性好，比外表積大，楊氏模量和斷裂強度也可與碳納米管相媲美，同时還具有一些獨特的性能，如量子霍爾效應、量子隧穿效應等。由于以上獨特的納米結構和優異的性能，石墨烯可應用于許多的先進材料與器件中，如薄膜材料、儲能材料、液晶材料、機械諧振器等；石墨烯是單層石墨，原料易得，因此價格便宜，不像碳納米管那樣價格昂貴，因此石墨烯有望代表碳納米管成爲聚合物基碳納米複合材料的優質填料。目前制備基于石墨烯的納米複合材料並不多，主假如因爲石墨烯既不親水也不親油，反應活性不高。使得對它進行改性比較困難，從而導致與其它材料複合也比較困難。現在制備石墨烯納米複合材料主假如先讓氧化石墨烯與其它材料複合，再將其中的氧化石墨烯還原获得石墨烯納米複合材料；或者用改性過的石墨烯與其它材料複合。石墨烯複合材料由于獨特的納米結構和優異的性能，有望成爲一類新的電子材料、薄膜材料、儲能材料、液晶材料、催化材料等先進的特種功能材料。石墨烯納米複合材料是石墨烯應用的重要領域，盡管石墨烯的納米複合材料研究進展緩慢。隨著研究的不斷深入，石墨烯的納米複合材料將會越來越多，其應用領域和應用前景將非常廣闊。

本文的目的在于提供一种基于氧化石墨烯自催化的納米複合材料的制備方法，制得的石墨烯纳米复合材料均匀疏散于水溶液中，具有特殊的纳米结构和优异的物理性能，可应用于电子器件、催化、储能及生物检测等方面。的确技术方能如下：

第一直氧化石墨烯溶液里缓慢的进入金属盐溶液，使用氧化石墨烯上的羧基和羟基等基团作为纳米粒子晶体的成核位点；再通过自催化的方法在氧化石墨烯片上的成核位点上进行晶体生长，从而形成附着有一层金属纳米粒子的石墨烯片，超滤或透析，制备获得石墨烯纳米复合材料。所述向氧化石墨烯溶液里缓慢的进入金属盐溶液是在磁力搅拌作用下进行的，滴完盐溶液制止搅拌，室温静置，室温静置时间为72小时，纳米复合材料的催化载体为氧化石墨烯，反应过程的加样顺序，将金属盐溶液逐滴进入到氧化石墨烯中去，金属盐溶液和氧化石墨烯溶液体积比为0.1: 1-1: I，氧化石墨烯溶液的浓度大于或者等同0.5mg/mL，氧化石墨烯溶液PH值呈弱酸性且纯度高时，溶液疏散良好，金属盐为硝酸银，氯金酸等，金属盐溶液的浓度为0.1M-0.01M，合成过程中不添加还原剂和外表活性剂，合成步骤均在室温中进行。

与现有技术相比，本方案的有益结果:本发明使用氧化石墨烯上的羧基和羟基等基团为纳米粒子晶体的成核位点，通过自催化的方法在氧化石墨烯片上附着一层金属纳米粒子，制备获得石墨烯纳米复合材料。该方法具有工艺简单易控，环境友好，成本惠而不费和便于推广等特点，为其工业化生产石墨烯复合材料供了一条可行的路径。制备的氧化石墨烯纳米复合材料比外表积高，导电性好，在电子器件、储能、载药及生物检测等方面有重要的应用价值 。