石墨烯负载WO3纳米线复合材料的制备

据悉,研究者综合了石墨烯独特的二维层状结构,优异的电化学性能等优点和WO3纳米线在各功能领域广泛的应用特点,将WO3纳米线作为客体材料组装到石墨烯主体材料中,控制合成条件,制备出一种独特的一维与二维纳米复合材料,在化学、光学和电学等领域中有着极大的潜在应用前景。

石墨烯负载WO3纳米线复合材料的特征有,WO3纳米线直径为10〜30纳米,长度为50〜600纳米,贯穿或分布在层状石墨烯主体材料的内层或表面。

石墨烯负载WO3纳米线复合材料的制备图片

一种石墨烯负载WO3纳米线复合材料的制备方法包括以下步骤:

(1)将钨酸钠溶解于蒸馏水中,加入酸度调节剂,调节钨酸钠溶液的浓度为0.1〜1.0,pH为1.0 〜2 0;

(2)将步骤(1)制得的钨酸钠溶液转移至水热反应釜中,在120〜200°C下水热反应10〜24小时;

(3)将步骤(2)制得的氧化钨纳米材料倒入真空抽滤装置中抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥,在空气气氛下于300〜500°C之间烧结2〜4小时后得到WO3纳米线。 

(4)将石墨氧化物超声分散在还原性醇剂中,调节石墨氧化物的浓度为0.5〜1Omg/mL,超声时间为1〜3小时;

(5)将步骤(3)制得的WO3纳米线与步骤(4)制得的石墨氧化物分散液混合,混合后WO3纳米线与石墨氧化物的品质比为1:0.01〜0.5,再转移至光催化反应器中,在模拟太阳光下光催化还原反应0.5〜3小时;

(6)将步骤(5)的产物倒入真空抽滤装置中抽滤,用去离子水洗涤,真空干燥后获得石墨烯负载WO3纳米线复合材料。

石墨烯负载WO3纳米线复合材料的制备图片

该制备方法的注意事项:步骤(1)中,所述的酸度调节剂为乙酸、盐酸、过氧化氢中的一种或几种的组合物;步骤(4)中,所述的还原性醇剂为甲醇、乙醇或乙二醇的一种或几种的组合物;所述的模拟太阳光为氙灯,功率为100W、150W、200W 或500W的一种。

该合成方法的优点是石墨烯的还原与纳米复合材料的形成过程简便,试剂便宜,有利于大规模制备,同时为石墨氧化物还原制备石墨烯提供了一种绿色、环境有好的还原方法。

 

 

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