二硫化钨纳米片-石墨烯异质结构复合材料

石墨烯是自然界已知最薄、强度最高的材料，石墨烯的光透过率很高，只有约2.3%的光吸收率，具有极高的电子迁移率（15000cm2/v•s），电阻率极低，是新一代的透明导电材料。

二硫化钨是一种与石墨类似的具有层状结构的无机化合物，可以通过物理及化学手段进行剥离成为单原子厚度的纳米级薄膜，由于量子效应与表面效应，二硫化钨纳米片在电学、光学 和力学等方面展现出了独特的性质，是一种重要的功能材料，在半导体电子器件、锂离子电池、催化制氢等领域有着潜在的应用价值。

近年来，国内外对纳米材料之间的复合材料进行了大量研究。例如异质结构的石墨烯-二硫化钨材料。有学者曾经采用水热合成法将二硫化钨纳米片与氧化石墨烯复合制备二硫化钨纳米片-石墨烯异质结构复合材料，提高了其在锂离子电池中的性能，但工艺较为复杂，不易控制。近来，还有学者采用液相超声法，使合成工艺得到了较大改善。

采用液相超声法制备二硫化钨纳米片-石墨烯异质结构复合材料的步骤包括：

（1）分别量取浓度为1 mg/ml的二硫化钨纳米片乙醇分散液80 ml，浓度为1 mg/ml的石墨烯乙醇分散液10 ml；

（2） 使用探头式超声设备，超声功率为100W，常温下分别对量取的二硫化钨分散液和石墨烯分散液进行超声30 min；

（3）将得到的两种分散液混合，在50℃和300W条件下使用槽式超声仪器超声6 h，使之成为均匀的灰黑色分散液；

（4）使用微孔为0.1μm的滤膜进行真空过滤，收集滤膜上留下滤饼；

（5）将收集的滤饼在80℃下真空干燥2 h，得到89.50 mg黑色固体为石墨烯掺杂量 11.11%的二硫化钨/石墨烯异质结构。

由于过程中进行了二次超声分散，使未达到使用要求的多层二硫化钨纳米片被剥离至单层或少层（1~6层），提高了异质结构电荷传导性能。在加入石墨烯改性后，两种二维层状结构能够很好的形成异质叠层结构，进一步提高二硫化钨纳米片性能，扩大了在半导体电子器件、锂离子电池、催化制氢、电磁波吸波等领域的应用范围。

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