本发明涉及磷纳米材料领域，尤其涉及一种制备磷烯材料的方法。
背景技术：
磷烯材料的基本结构单元是由磷原子构成的稳定的六圆环结构，这种特殊的微观稳定结构使其具有优异的电化学性能和热传导性能，因此磷烯材料在电子通信、交通运输等领域具有广阔应用前景。
磷烯材料中因磷原子层间具有较强的范德华力和较大的比表面积，因此易于发生层叠现象，这会使磷烯片层堆叠在一起形成类似薄膜的片状结构，这种片状结构会导致比表面积大幅减小，从而会严重损失磷烯材料特有的吸附、导电、导热等优异性能。
在现有制备技术中，磷烯材料的制备方法主要是真空干燥技术和冷冻干燥技术，这些制备方法不仅耗费时间长、难以在短时间内得到高质量的磷烯材料，且对设备要求高，产率低。另外，所得到的磷烯尺寸不够大，易于发生堆叠而形成与膜材料相似的结构，导致比表面积较小，性能较差，难以满足不同领域的需求。目前，尚未出现可在短时间内高效制备高质量磷烯的有效技术。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种制备磷烯材料的方法，不仅制备工艺简单、容易操作、耗时短、产率高，而且产品质量好，具有较高的比表面积和较好的导电、导热性能，可广泛应用于电子通信、交通运输等诸多领域。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种制备磷烯材料的方法，包括以下步骤：
步骤a、将磷烯分散在溶液中，形成分散均匀的浓度为0.1～10mg/ml的悬浮液；
步骤b、使用喷雾干燥器将所述悬浮液以50～1000ml/h的流速进行喷雾干燥，喷雾干燥器的出口温度为50～200℃，从而制得具有三维网络结构的磷烯材料。
优选地，所述的喷雾干燥器的进口温度为50～350℃。
优选地，步骤a所述的溶液为水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氢呋喃、四氯化碳、乙腈、乙醚、石油醚、戊烷、己烷、二硫化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、乙酸乙酯、丁酮、苯、环己烷中的至少一种。
优选地，步骤b中制得具有三维网络结构的磷烯材料在惰性气体或真空条件下保存。
优选地，所述的惰性气体为氮气、氦气、氩气或二氧化碳中的至少一种。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的制备磷烯材料的方法采用了喷雾干燥技术，并且对悬浮液浓度、喷雾干燥器流速、喷雾干燥器出口温度进行了有效控制，从而使所制得的磷烯材料具有三维网络结构，这种结构的磷烯材料不仅具有较高的比表面积、而且具有较好的导电性和导热性。与现有技术中的真空干燥技术和冷冻干燥技术相比，本发明提供的制备磷烯材料的方法不仅制备工艺简单、容易操作、耗时短、产率高，而且产品质量好。
具体实施方式
下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的制备磷烯材料的方法进行详细描述。
一种制备磷烯材料的方法，可以包括以下步骤：
步骤a、将磷烯分散到溶液中，形成分散均匀的浓度为0.1～10mg/ml的悬浮液。其中，所述的溶液为水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氢呋喃、四氯化碳、乙腈、乙醚、石油醚、戊烷、己烷、二硫化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、乙酸乙酯、丁酮、苯、环己烷中的至少一种。
步骤b、使用喷雾干燥器将所述悬浮液以50～1000ml/h的流速进行喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为50～350℃，喷雾干燥器的出口温度为50～200℃，从而制得具有三维网络结构的磷烯材料。
步骤c、步骤b中制得具有三维网络结构的磷烯材料在惰性气体或真空条件下保存。其中，所述的惰性气体为氮气、氦气、氩气或二氧化碳中的至少一种。
具体地，本发明所提供的制备磷烯材料的方法采用了喷雾干燥技术，并且对悬浮液浓度、喷雾干燥器流速、喷雾干燥器出口温度进行了有效控制，从而使所制得的磷烯材料具有三维网络结构，这种结构的磷烯材料不仅具有较高的比表面积、而且具有较好的导电性和导热性；与现有技术中的真空干燥技术和冷冻干燥技术相比，本发明提供的制备磷烯材料的方法不仅制备工艺简单、容易操作、耗时短、产率高，而且产品质量好。
综上可见，本发明实施例不仅制备工艺简单、容易操作、耗时短、产率高，而且产品质量好，具有较高的比表面积和较好的导电、导热性能，可广泛应用于电子通信、交通运输等诸多领域。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的制备磷烯材料的方法进行详细描述。
实施例1
一种制备磷烯材料的方法，包括以下步骤：
步骤a1、将5mg磷烯置于甲醇中，并通过超声波分散制成分散均匀的浓度为0.1mg/ml的悬浮液。
步骤b1、使用喷雾干燥器将所述悬浮液以1000ml/h的流速进行喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为65℃，喷雾干燥器的出口温度为50℃，从而制得具有三维网络结构的磷烯材料。
步骤c1、将上述具有三维网络结构的磷烯材料在真空条件下保存。
具体地，现有技术中由冷冻干燥法和真空干燥法制得的磷烯材料，其比表面积约为60m2/g，而本发明实施例1所制得的磷烯材料其比表面积大于1500m2/g。
实施例2
一种制备磷烯材料的方法，包括以下步骤：
步骤a2、将5mg磷烯置于乙腈和丙酮的混合溶液中，并通过超声波分散制成分散均匀的浓度为0.5mg/ml的悬浮液。
步骤b2、使用喷雾干燥器将所述悬浮液以800ml/h的流速进行喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为100℃，喷雾干燥器的出口温度为70℃，从而制得具有三维网络结构的磷烯材料。
步骤c2、将上述具有三维网络结构的磷烯材料在氦气条件下保存。
实施例3
一种制备磷烯材料的方法，包括以下步骤：
步骤a3、将5mg磷烯置于二氯甲烷和四氯化碳的混合溶液中，并通过超声波分散制成分散均匀的浓度为15mg/ml的悬浮液。
步骤b3、使用喷雾干燥器将所述悬浮液以500ml/h的流速进行喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为150℃，喷雾干燥器的出口温度为100℃，从而制得具有三维网络结构的磷烯材料。
步骤c3、将上述具有三维网络结构的磷烯材料在氮气条件下保存。
实施例4
一种制备磷烯材料的方法，包括以下步骤：
步骤a4、将10mg磷烯置于石油醚和水的混合溶液中，并通过超声波分散制成分散均匀的浓度为30mg/ml的悬浮液。
步骤b4、使用喷雾干燥器将所述悬浮液以200ml/h的流速进行喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为200℃，喷雾干燥器的出口温度为150℃，从而制得具有三维网络结构的磷烯材料。
步骤c4、将上述具有三维网络结构的磷烯材料在氩气条件下保存。
实施例5
一种制备磷烯材料的方法，包括以下步骤：
步骤a5、将10mg磷烯置于石油醚和水的混合溶液中，并通过超声波分散制成分散均匀的浓度为50mg/ml的悬浮液。
步骤b5、使用喷雾干燥器将所述悬浮液以50ml/h的流速进行喷雾干燥，喷雾干燥器的进口温度为200℃，喷雾干燥器的出口温度为150℃，从而制得具有三维网络结构的磷烯材料。
步骤c5、将上述具有三维网络结构的磷烯材料在二氧化碳条件下保存。
综上可见，本发明实施例不仅制备工艺简单、容易操作、耗时短、产率高，而且产品质量好，具有较高的比表面积和较好的导电、导热性能，可广泛应用于电子通信、交通运输等诸多领域。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。