专利名称：微波加热一步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于光电转化的石墨烯/硫化镉纳米复合材料的制备方法，属于纳米无机材料及能量化学技术领域。
背景技术：
石墨烯在机械、物理、化学、电子等方面都具有优异的性能，引来了各学科的广泛关注，被普遍认为具有广泛的应用前景，其中包括电子器件、能量存储等等。硫化镉是ー种重要的II-VI族的半导体，具有较好的光学透射比和较窄的能带(为2. 42eV)。我们目的是取石墨烯和硫化镉两种材料的优势，通过ー种简单快捷的方法使硫化镉纳米颗粒生长在石墨烯表面上，利用硫化镉的光学性质吸收光子转化成电子，利用石墨烯的电子性质运输电荷，从而达到光电转化的目的。
发明内容
本发明的目的是提供微波加热ー步法制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的制备方法。本发明ー种微波加热ー步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的方法其特征在于具有以下过程和步骤
称量一定质量的氧化石墨和ニ水合こ酸镉，其两者的用量以摩尔比计算，即ニ水合こ酸镉氧化石墨=I :1~3 ;均匀分散于一定体积的こニ醇溶液中，体积比为水こニ醇=1 640 ;搅拌均匀后，加入一定质量的硫代こ酰胺，其用量保持硫代こ酰胺ニ水和こ酸镉的摩尔比为I :1，再搅拌均匀，然后将样品瓶放在微波炉内微波加热处理4~10分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用こ醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80° C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。本发明的特点是使用微波加热ー步法，在很好地还原氧化石墨的同吋，大大缩短制备复合材料的反应时间，并且提高了硫化镉纳米颗粒的分布均匀性，有效抑制了石墨烯的聚集。本发明所用的原料相对低廉，容易获得，同时制备过程简单，操作方便，且产物具有较高的光电转化效率。
图I为本发明所得石墨烯/硫化镉纳米复合材料的透射电子显微镜(TEM)照片图。图2为本发明所得石墨烯/硫化镉纳米复合材料的X射线衍射(XRD)谱图。图3为本发明所得石墨烯/硫化镉纳米复合材料的傅里叶红外(FTIR)谱图。
具体实施例方式现将本发明的具体实施例进ー步说明于后。
实施例I
本实施例中的过程和步骤如下
按摩尔比I: I称量ニ水合こ酸镉0. 11克和氧化石墨40毫克，均匀分散于45毫升こニ醇和5毫升水的混合溶液中。搅拌15分钟后，小心加入0. 10克硫代こ酰胺，再搅拌15分钟；然后将样品瓶放在功率为700W的微波炉内微波加热处理I分钟，停2分钟，再加热3分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用こ醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80° C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。实施例2 本实施例中的过程和步骤如下
按摩尔比1:2称量ニ水合こ酸镉0. 11克和氧化石墨80毫克，均匀分散于45毫升こニ醇和5毫升水的混合溶液中。搅拌15分钟后，小心加入0. 10克硫代こ酰胺，再搅拌15分钟；然后将样品瓶放在功率为700W的微波炉内微波加热处理I分钟，停2分钟，再加热3分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用こ醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80° C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。实施例3
本实施例中的过程和步骤如下
按摩尔比1:3称量ニ水合こ酸镉0. 11克和氧化石墨120毫克，均匀分散于45毫升こニ醇和5毫升水的混合溶液中。搅拌15分钟后，小心加入0. 10克硫代こ酰胺，再搅拌15分钟；然后将样品瓶放在功率为700W的微波炉内微波加热处理I分钟，停2分钟，再加热3分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用こ醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80° C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。
权利要求
1.一种微波加热ー步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤 称量一定质量的氧化石墨和ニ水合こ酸镉，其两者的用量以摩尔比计算，即ニ水合こ酸镉氧化石墨=I :1~3 ;均匀分散于一定体积的こニ醇溶液中，体积比为水こニ醇=1 .640 ;搅拌均匀后，加入一定质量的硫代こ酰 胺，其用量保持硫代こ酰胺ニ水合こ酸镉的摩尔比为I :1，再搅拌均匀，然后将样品瓶放在微波炉内微波加热处理4~10分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用こ醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80° C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。
全文摘要
本发明涉及一种微波加热一步法直接制备石墨烯/硫化镉纳米复合材料的方法。属于纳米无机材料及能量化学技术领域。本发明方法的要点是称量一定质量的氧化石墨和二水合乙酸镉，其两者的用量以摩尔质量比计算，即二水合乙酸镉∶氧化石墨＝11~3；均匀分散于一定体积的乙二醇溶液中，水乙二醇=16~10；搅拌均匀后，加入一定质量的硫代乙酰胺，再搅拌均匀，然后将样品瓶放在微波炉内微波加热处理4~10分钟，得到灰褐色的均匀分散的溶液，冷却后，用乙醇反复多次洗涤后，在鼓风干燥箱中80°C干燥12小时后即得到石墨烯/硫化镉纳米复合材料。本发明所得产物可用作光电转化材料。
文档编号C01G11/02GK102649548SQ20121014244
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者吉晓军, 张新, 曹傲能, 杨宇, 陈琳 申请人:上海大学