二硫化鎢納米片-石墨烯異質結構複合材料

石墨烯是自然界已知最薄、強度最高的材料，石墨烯的光透過率很高，只有約2.3%的光吸收率，具有極高的電子遷移率（15000cm2/v•s），電阻率極低，是新一代的透明導電材料。

二硫化鎢是一種與石墨類似的具有層狀結構的無機化合物，可以通過物理及化學手段進行剝離成為單原子厚度的納米級薄膜，由於量子效應與表面效應，二硫化鎢納米片在電學、光學 和力學等方面展現出了獨特的性質，是一種重要的功能材料，在半導體電子器件、鋰離子電池、催化制氫等領域有著潛在的應用價值。

近年來，國內外對納米材料之間的複合材料進行了大量研究。例如異質結構的石墨烯-二硫化鎢材料。有學者曾經採用水熱合成法將二硫化鎢納米片與氧化石墨烯複合製備二硫化鎢納米片-石墨烯異質結構複合材料，提高了其在鋰離子電池中的性能，但工藝較為複雜，不易控制。近來，還有學者採用液相超聲法，使合成工藝得到了較大改善。

採用液相超聲法製備二硫化鎢納米片-石墨烯異質結構複合材料的步驟包括：

（1）分別量取濃度為1 mg/ml的二硫化鎢納米片乙醇分散液80 ml，濃度為1 mg/ml的石墨烯乙醇分散液10 ml；

（2） 使用探頭式超聲設備，超聲功率為100W，常溫下分別對量取的二硫化鎢分散液和石墨烯分散液進行超聲30 min；

（3）將得到的兩種分散液混合，在50℃和300W條件下使用槽式超聲儀器超聲6 h，使之成為均勻的灰黑色分散液；

（4）使用微孔為0.1μm的濾膜進行真空過濾，收集濾膜上留下濾餅；

（5）將收集的濾餅在80℃下真空乾燥2 h，得到89.50 mg黑色固體為石墨烯摻雜量 11.11%的二硫化鎢/石墨烯異質結構。

由於過程中進行了二次超聲分散，使未達到使用要求的多層二硫化鎢納米片被剝離至單層或少層（1~6層），提高了異質結構電荷傳導性能。在加入石墨烯改性後，兩種二維層狀結構能夠很好的形成異質疊層結構，進一步提高二硫化鎢納米片性能，擴大了在半導體電子器件、鋰離子電池、催化制氫、電磁波吸波等領域的應用範圍。

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