申请/专利权人：复旦大学

申请日：2024-01-10

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117800328A

主分类号：C01B32/198

分类号：C01B32/198;H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/054;B82Y40/00;B82Y30/00;C01B32/15;C01B32/05

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明提供一种涉及一种碳量子点‑氧化石墨烯叠层超结构纳米材料的制备方法，本发明将亲水性二维石墨烯纳米片通过有机配体分子进行表面修饰，获得溶于非极性有机极性溶剂中的、具有理想胶体稳定性的改性氧化石墨烯，之后与预制并修饰好的碳量子点颗粒分散于非极性溶剂中超声混合均匀，经溶剂挥发诱导片层堆叠组装的同时，利用配体分子间的范德华相互作用指导碳量子点在氧化石墨烯片层间的协同有序组装，获得碳量子点‑氧化石墨烯叠层超结构材料产品。本发明制备的碳量子点‑氧化石墨烯叠层超结构纳米材料层间结合力强、扩大层间距、导电性能优异、机械和化学稳定性好，在能源的存储与转化领域具有广阔的应用前景。本发明方法工艺简洁，成本低，安全可靠，便于大规模地制备，利于推广应用。

主权项：1.一种碳量子点-氧化石墨烯叠层超结构纳米材料的制备方法，其特征在于用碳量子点与氧化石墨烯协同有序超组装的方法制备碳量子点-氧化石墨烯杂化叠层超结构纳米材料，具体步骤如下：（1）改性的氧化石墨烯分散液的制备将氧化石墨烯加入到非极性溶剂Ⅰ中，得到氧化石墨烯的混合物，然后向该氧化石墨烯的混合物中加入有机胺，经过1~200min超声处理，得到分散液Ⅰ；再向分散液Ⅰ中加入有机酸，再次超声处理1~200min，得到分散液Ⅱ；向分散液Ⅱ中加入极性溶剂后，离心弃去上清液，下层沉淀物即为改性氧化石墨烯；将该沉淀物分散于非极性溶剂Ⅱ中，即得到改性的氧化石墨烯分散液；（2）改性的碳量子点分散液的制备将氢氧化钠缓慢加入到乙醛中，反应完成后得到的产物加稀盐酸变为絮状物，经超声处理；然后用去离子水将产物洗涤至中性；在鼓风干燥箱中，将洗涤至中性的产物烘干，得到黄色粉末即为碳量子点；将碳量子点加入到非极性溶剂中，得到碳量子点的混合物，然后向该碳量子点的混合物中加入有机胺，经过1~200min超声处理，得到改性的碳量子点分散液；（3）碳量子点-氧化石墨烯叠层超结构材料的制备将步骤（1）制得的改性的氧化石墨烯分散液和步骤（2）制得的改性的碳量子点分散液混合，超声处理后，通过挥发自组装，得到有序堆叠的碳量子点-氧化石墨烯叠层超结构；将该碳量子点-氧化石墨烯叠层超结构以0.5-50℃min的升温速率在惰性气氛下（N2Ar）热处理，热处理温度为350~800℃，获得碳包覆的碳量子点-氧化石墨烯叠层超结构材料。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 复旦大学 一种碳量子点-氧化石墨烯叠层超结构纳米材料的制备方法

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