一种石墨烯和MoS₂类石墨烯与无定形碳复合材料及制备方法

专利名称：一种石墨烯和MoS₂类石墨烯与无定形碳复合材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种石墨烯和MoS2类石墨烯与无定形碳复合材料及制备方法及其制 备方法，属于无机复合纳米材料、新能源材料及其制备领域。
背景技术：
MoS2具有典型三明治层状结构，其层内(S-Mo-S)是很强的共价键，层间则是较弱 的范德华力，层与层之间容易剥离。MoS2具有良好的各向异性与较低的摩擦因数，MoS2能很 好地附着在金属表面发挥润滑功能，特别是在高温、高真空等条件下仍具有较低的摩擦系 数，是一种优良的固体润滑剂。MoS2也是一种良好的催化脱硫的催化剂载体。另外具有层 状结构的MoS2作为主体晶格可以与不同的客体原子或分子反应，客体原子或分子插在主体 层间产生插层化合物。由于在层状状化合物中，某一层内的原子是通过较强的共价健结合 在一起的，而层与层之间是通过较弱的范德华力结合的，因此可以允许通过插层在层间引 入外来的原子或分子。因此，它也是一种很有前途的电化学储锂、储镁电极材料。但是作为 电极材料，MoS2的电化学性能有待进一步改善。石墨烯纳米片以其独特的二维纳米片结构具有众多独特的物理、化学和力学等性 能，具有重要的科学研究意义和广泛的应用前景。石墨烯材料的发现者获得2010年诺贝尔 奖更是激发了人们对石墨烯材料研究的极大兴趣。石墨烯纳米片具有极高的比表面积、高 的导电和导热性能、超强的力学性能。最近人们对石墨烯纳米片作为微纳米电子器件、电极 材料和新型的催化剂载体的应用进行了广泛地研究。由于MoS2具有与石墨类似的层状结 构，MoS2可以剥离成单层或少层数的纳米片，这种单层或少层数的MoS2纳米片结构被称为 类石墨烯结构。由于石墨烯纳米片和MoS2类石墨烯纳米片具有典型的二维纳米片结构，石墨烯纳 米片和MoS2类石墨烯纳米片的复合可以得到一种新型的复合材料。由于石墨烯纳米片和 MoS2类石墨烯纳米片都可以作为有应用前景的电极材料和催化剂载体。因此，石墨烯纳米 片和MoS2类石墨烯纳米片的复合可以进一步增强复合材料的一些性能。如石墨烯纳米片 的高导电性能可以进一步提高复合材料的导电性能，有利于电化学电极反应和催化反应过 程中的电子传递，增强复合材料的电化学性能和催化性能。另外石墨烯纳米片与MoS2类石 墨烯纳米片的复合，由于石墨烯纳米片的大Π键与MoS2表面电子结构的相互作用，会形成 一种新的不同物质之间的电子结构。这种石墨烯纳米片与MoS2类石墨烯纳米片的复合纳米 材料作为电化学贮锂、电化学贮镁和催化剂载体等具有广泛的应用和改善的性能。另外，考 虑到石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片本身及其相互之间的范德华力作用，这些纳米片 之间存在相互堆积或团聚的趋势，如果将石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片在分散在其 他介质中(如无定形的碳材料中)可以有效地抑制这些纳米片之间的相互堆积或团聚。但 是到目前为止，这种石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合材料及其制备 方法还未见公开报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯纳米片和MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的 复合纳米材料及其制备方法，该方法简便易行，可以大量合成石墨烯纳米片和MoS2类石墨 烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料。复合材料由石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片和 无定形碳的复合构成，复合材料中石墨烯纳米片的质量百分比为4. 2% -15%, MoS2纳米材 料的质量百分比为4. 2%-65%，其余为无定形碳，其中石墨烯纳米片与MoS2纳米材料的物 质量之比为1 1-4 1。本发明提供的石墨烯纳米片和MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料 的制备方法，其按如下步骤进行1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，按每Ig石墨粉分散到24mL浓硫酸中， 搅拌下加入KMnO4,所加KMnO4的质量是石墨的3倍，搅拌30-60分钟，温度上升至30_35°C 左右，加入46ml去离子水，搅拌20-30分钟，加入IOml质量浓度30%的H2O2，搅拌5_10分 钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳 米片；2)将钼酸盐溶解在去离子水中形成0. 02 0. 07M的溶液，加入硫代乙酰胺或硫脲 作为硫源和还原剂，硫代乙酰胺或硫脲与钼酸盐的物质量的比为5 1 8 1，加入一定 量的葡萄糖，葡萄糖与钼酸盐的质量的比在4. 5 1 13.4 1之间，再将按第1)步所制 备得到的氧化石墨纳米片加入该溶液中，第1)步所用石墨原料的物质量与钼酸盐的物质 量之比为1 1 4 1，超声处理l_2h，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中， 将该混合物转入内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中密封，在200-240°C反应20-36h，得到的 产物用离心分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤、干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO% H2氛围中800°C热处理2h，得到石墨烯纳米片-MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳 米材料。所说钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。与现有技术比较本发明的方法具有以下突出的优点(1)由于石墨烯纳米片具有极高的比表面积、超强的力学性能、优异的导电和导热 等特点，因此本发明的石墨烯纳米片/二硫化钼类石墨烯纳米片与无定形碳的复合材料具 有增强导电性能和高的力学性能，有利于电化学电极反应和催化反应过程中的电子传递和 电极的稳定性，增强复合材料的电化学性能。另外石墨烯纳米片与MoS2类石墨烯纳米片的 复合，由于石墨烯纳米片的大Π键与MoS2表面电子结构的相互作用，会形成一种新的不同 物质之间的电子结构，参与作用的电子会高度离域，有利于化学反应过程中电子的快速传 递。这种石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合材料作为电化学贮锂、电 化学贮镁、催化剂载体等具有广泛的应用和改善的性能。(2)本发明用氧化石墨纳米片，以及可溶性钼酸盐、硫代乙酰胺或硫脲和葡萄糖为 原料，采用原位水热还原法和随后的热处理得到石墨烯纳米片/二硫化钼类石墨烯纳米片 与无定形碳的纳米复合材料。无定形碳的存在可疑抑制特处理过程中墨烯纳米片、二硫化 钼类石墨烯纳米片本身及其相互之间的团聚和长大，并使墨烯纳米片和二硫化钼类石墨烯 纳米片均勻分散在无定形的碳材料中，最后可以得到石墨烯纳米片/ 二硫化钼类石墨烯纳米片与无定形碳的纳米复合材料。(3)本发明的反应过程中，氧化石墨纳米片原位还原成石墨烯纳米片，并与原位水 热反应形成的二硫化钼纳米材料和葡萄糖水热碳化生长的胶状碳材料复合得到石墨烯纳 米片_ 二硫化钼纳米材料和胶状碳的复合材料的中间产物。其优点是氧化石墨纳米片含 有丰富的含氧官能团(如羟基、羰基和羧基等)，在水热反应溶液中被超声分散以后不再 容易重新团聚或堆积在一起，而且氧化石墨表面的官能团通过络合作用可以将钼酸根吸附 在氧化石墨纳米片的表面，在还原性水热反应过程中可以是原位生成的石墨烯纳米片、二 硫化钼类石墨烯纳米片和胶状碳均勻地复合，热处理以后得到石墨烯纳米片/ 二硫化钼类 石墨烯纳米片与无定形碳的复合材料。


图1.实施例1制备的石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯与无定形碳的复合材料的XRD 和SEM图，图中#1衍射峰对应于MoS2类石墨烯纳米片之间的距离的，#2衍射峰对应于MoS2 类石墨烯纳米片与石墨烯纳米片之间的距离，#3衍射峰对应于石墨烯纳米片之间的距离， 其余的衍射峰对于MoS2类石墨烯纳米片的(100)，(110)和(201)面。图2.实施例3制备的石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合材 料的XRD和SEM图。图中#1衍射峰对应于MoS2类石墨烯纳米片之间的距离的，#2衍射峰 对应于MoS2类石墨烯纳米片与石墨烯纳米片之间的距离，#3衍射峰对应于石墨烯纳米片之 间的距离，其余的衍射峰对于MoS2类石墨烯纳米片的(100)，(110)和(201)面。
具体实施方式
实施例1 石墨烯纳米片和MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料的制备方法1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将1.25mmOl(0.015g)石墨粉分散到 20mL浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4,所加KMnO4的质量是石墨的3倍，搅拌30分钟，温度上升 至30°C左右，加入45ml去离子水，搅拌20分钟，加入IOml质量浓度30%的H2O2，搅拌5分 钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳 米片；2)将1. 25mmol (0. 303g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 02M的溶液， 加入6. 25mmol的硫脲和Ig (5. 56mmol)葡萄糖，搅拌均勻，硫脲与钼酸钠的物质量的比为 5.0 1，葡萄糖与钼酸钠的物质量的比为4. 45 1，然后将第1)步用1.25mmOl(0.015g) 的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨物质量与溶液中钼酸钠物质量比 为1 1，超声处理l.oh，使氧化石墨纳米片充分散在水热反应溶液中，然后将该混合物转 移至水热反应釜中，于240°C下水热反应24小时，自然冷却，离心分离，用去离子水充分洗 涤后收集并干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO^H2氛围中800°C热处理2h，得到石墨烯 /MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料，SEM, EDS、XRD和HRTEM分析表明石墨 烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳材料形成纳米复合材料。复合材料中石墨烯纳 米片的质量百分比含量为4. 2 %，MoS2类石墨烯纳米片的质量百分比含量为55. 9 %，其余为 无定形碳。XRD和SEM图见图1。
实施例2 石墨烯纳米片和MO&类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料的制备方法1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将2. 5mmol (0. 03g)石墨粉分散到24mL 浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4,所加KMnO4的质量是石墨的3. 5倍，搅拌40分钟，温度上升至 34°C左右，加入45ml去离子水，搅拌25分钟，加入12ml质量浓度30%的H2O2，搅拌7分钟， 经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳米 片；2)将1. 25mmol (0. 303g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 02M的溶液， 加入7. 5mmol的硫代乙酰胺和lg(5. 56mmol)葡萄糖搅拌均勻，其中硫代乙酰胺与钼酸 钠的物质量的比为6 1，葡萄糖与钼酸钠的物质量的比为4. 45 1，然后将第1)步用 2. 5mmol (0. 03g)的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨物质量与溶液中 钼酸钠物质量比为2 1，超声处理1.证，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中， 然后将该混合物转移至水热反应釜中，于220°C下水热反应观小时，自然冷却，离心分离， 用去离子水充分洗涤后收集并干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO% H2氛围中800°C热 处理池，得到石墨烯类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料，SEM, EDS、XRD和 HRTEM分析表明石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳材料形成纳米复合材料。 复合纳米材料中石墨烯纳米片的质量百分比含量为8.0%，MoS2类石墨烯纳米片的质量百 分比含量为53.6%，其余为无定形碳。实施例3 石墨烯纳米片和MO&类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料的制备方法1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将5. Ommol (0. 06g)石墨粉分散到25mL 浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4，所加KMnO4的质量是石墨的4倍，搅拌50分钟，温度上升至 35°C左右，加入50ml去离子水，搅拌30分钟，加入15ml质量浓度30 %的H2O2，搅拌10分 钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳 米片；2)将1. 25mmol (0. 303g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 02M的溶液，加入 IOmmol的硫代乙酰胺和lg(5. 56mmol)葡萄糖搅并拌均勻，硫代乙酰胺与钼酸钠的物质量 的比为8 1，葡萄糖与钼酸钠的物质量的比为4. 45 1，然后将第1)步用5.0mmol(0.06g) 的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨物质量与溶液中钼酸钠物质量比 为4 1，超声处理2. 0h，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，然后将该混合 物转移至水热反应釜中，于220°C下水热反应M小时，自然冷却，离心分离，用去离子水充 分洗涤后收集并干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO% H2氛围中800°C热处理池，得到 石墨烯类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料，SEM, EDS、XRD和HRTEM分析表 明石墨烯纳米片、MO&类石墨烯纳米片与无定形碳材料形成纳米复合材料。复合纳米材 料中石墨烯纳米片的质量百分比含量为14. 9 %，MoS2类石墨烯纳米片的质量百分比含量为 49.6%，其余为无定形碳。XRD和SEM图见图2。实施例4 石墨烯纳米片和MO&类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料的制备方法1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将4.5mmOl(0.0Mg)石墨粉分散到23mL浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4,所加KMnO4的质量是石墨的3. 5倍，搅拌40分钟，温度上 升至33°C左右，加入50ml去离子水，搅拌25分钟，加入15ml质量浓度30%的H2O2，搅拌15 分钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨 纳米片；2)将1. 5mmol钼酸铵溶解在50ml去离子水中，形成0. 03M的溶液，加入9mmol的硫 代乙酰胺和2g(ll. 12mmol)蔗糖搅并拌均勻，硫代乙酰胺与钼酸铵的物质量的比为6 1， 葡萄糖与钼酸钠的物质量的比为7. 41 1，然后将第1)步用4.5mmOl(0.0Mg)的石墨所制 备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨物质量X与溶液中钼酸钠物质量比为3 1， 超声处理1.证，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，然后将该混合物转移至水 热反应釜中，于220°C下水热反应30小时，自然冷却，离心分离，用去离子水充分洗涤后收 集并干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO% H2氛围中900°C热处理池，得到石墨烯/Mc^2 类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料，SEM，EDS、XRD和HRTEM分析表明石墨烯纳米 片、MO&类石墨烯纳米片与无定形碳材料形成纳米复合材料。。复合纳米材料中石墨烯纳米 片的质量百分比含量为10. 1%，MoS2类石墨烯纳米片的质量百分比含量为44. 3%，其余为 无定形碳。实施例5 石墨烯纳米片和MO&类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料的制备方法1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将IOmmol (0. 12g)石墨粉分散到24mL 浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4，所加KMnO4的质量是石墨的3倍，搅拌60分钟，温度上升至 35°C左右，加入50ml去离子水，搅拌30分钟，加入15ml质量浓度30 %的H2O2，搅拌10分 钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳 米片；2)将5mmol(l· 515g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 08M的溶液，加 入40mmol的硫代乙酰胺和24mmol)葡萄糖搅拌均勻，其中硫代乙酰胺与钼酸钠 的物质量的比为8 1，葡萄糖与钼酸钠的物质量的比为4. 45 1，然后将第1)步用 IOmmol (0. 12g)的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨物质量X与溶液 中钼酸钠物质量比为2 1，超声处理池，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中， 然后将该混合物转移至水热反应釜中，于下水热反应36小时，自然冷却，离心分离， 用去离子水充分洗涤后收集并干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO% H2氛围中1000°C热 处理池，得到石墨烯类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料，SEM, EDS、XRD和 HRTEM分析表明石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳材料形成纳米复合材料。 复合纳米材料中石墨烯纳米片的质量百分比含量为8. 1%, MoS2类石墨烯纳米片的质量百 分比含量为53. 7%，其余为无定形碳。实施例6 石墨烯纳米片和MO&类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料的制备方法1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将5. Ommol (0. 06g)石墨粉分散到24mL 浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4，所加KMnO4的质量是石墨的3倍，搅拌45分钟，温度上升至 35°C左右，加入50ml去离子水，搅拌25分钟，加入15ml质量浓度30 %的H2O2，搅拌10分 钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳米片；2)将1. 25mmol (0. 303g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 02M的溶液， 加入IOmmol的硫代乙酰胺和3g(16. 68mmol)葡萄糖搅并拌均勻，硫代乙酰胺与钼酸钠 的物质量的比为8 1，葡萄糖与钼酸钠的物质量的比为13.34 1，然后将第1)步用 5. Ommol (0. 06g)的石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨物质量X与溶液 中钼酸钠物质量比为4 1，超声处理2. Oh，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液 中，然后将该混合物转移至水热反应釜中，于220°C下水热反应27小时，自然冷却，离心分 离，用去离子水充分洗涤后收集并干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO% H2氛围中850°C 热处理池，得到石墨烯类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料，SEM，EDS、XRD和 HRTEM分析表明石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳材料形成纳米复合材料。 复合纳米材料中石墨烯纳米片的质量百分比含量为11.0%，MoS2类石墨烯纳米片的质量百 分比含量为36. 7%，其余为无定形碳。实施例7 石墨烯纳米片和MO&类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料的制备方法1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，将2. 5mmol (0. 03g)石墨粉分散到24mL 浓硫酸中，搅拌下加入KMnO4,所加KMnO4的质量是石墨的3. 5倍，搅拌50分钟，温度上升至 33°C左右，加入50ml去离子水，搅拌25分钟，加入12ml质量浓度30 %的H2O2，搅拌10分 钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧化石墨纳 米片；2)将2. 5mmol (0. 606g)钼酸纳溶解在63ml去离子水中，形成0. 04M的溶液，加 入12. Ommol的硫脲和2g(ll. 12mmol)葡萄糖，搅拌均勻，硫脲与钼酸钠的物质量的比为 5.0 1，葡萄糖与钼酸钠的物质量的比为4. 45 1，然后将第1)步用2.5mmol(0.03g)的 石墨所制备的氧化石墨纳米片加入该溶液中，所用石墨物质量X与溶液中钼酸钠物质量比 为1 1，超声处理1. ，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，然后将该混合物 转移至水热反应釜中，于230°c下水热反应沈小时，自然冷却，离心分离，用去离子水充分 洗涤后收集并干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO^H2氛围中920°C热处理池，得到石墨 烯类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料，SEM, EDS、XRD和HRTEM分析表明石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳材料形成纳米复合材料。。 复合纳米材料中石墨烯纳米片的质量百分比含量为4.8%，MoS2类石墨烯纳米片的质量百 分比含量为64. 2%，其余为无定形碳。
权利要求
1.一种石墨烯和临&类石墨烯与无定形碳复合材料，其特征在于复合材料由石墨烯纳 米片、MoS2类石墨烯纳米片和无定形碳的构成，复合材料中石墨烯纳米片的质量百分比为 4.2% -15%, MoS2纳米材料的质量百分比为4.2% -65%，其余为无定形碳，其中石墨烯纳 米片与MoS2纳米材料的物质量之比为1 1-4 1。
2.制备权利要求1所述的一种石墨烯和MoS2类石墨烯与无定形碳复合材料，其特征在 于制备方法按如下步骤进行1)氧化石墨纳米片的制备在0°C冰浴下，按每0.015-0.12g石墨粉分散到20-25mL浓 硫酸中，搅拌下加入KMnO4，所加KMnO4的质量是石墨的3_4倍，搅拌30-60分钟，温度上升 至30-35°C左右，加入46ml去离子水，搅拌20-30分钟，加入IOml质量浓度30%的H2O2，搅 拌5-10分钟，经过离心分离，用质量浓度5% HCl溶液、去离子水和丙酮反复洗涤后得到氧 化石墨纳米片；2)将钼酸盐溶解在去离子水中形成0.02 0. IOM的溶液，加入硫代乙酰胺或硫脲作为 硫源和还原剂，硫代乙酰胺或硫脲与钼酸盐的物质量的比为5 1 8 1，加入一定量的 葡萄糖，葡萄糖与钼酸盐的质量的比在4. 5 1 13.4 1之间，再将按第1)步所制备得 到的氧化石墨纳米片加入该溶液中，第1)步所用石墨原料的物质量与钼酸盐的物质量之 比为1 1 4 1，超声处理l_2h，使氧化石墨纳米片充分分散在水热反应溶液中，将该 混合物转入内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中密封，在200-240°C反应20-36h，得到的产物 用离心分离，并用去离子水和无水乙醇洗涤、干燥得到中间产物，最后在90% N2-IO%吐氛 围中800°C -1000°C热处理2h，得到石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合 材料。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯纳米片和MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复 合纳米材料的制备方法，其特征在于所说钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
全文摘要
本发明公开了一种石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合材料及其制备方法，其特征在于复合材料由石墨烯纳米片、MoS2类石墨烯纳米片和无定形碳的复合构成，复合材料中石墨烯纳米片的质量百分比为4.2％-15％，MoS2纳米材料的质量百分比为4.2％-65％，其余为无定形碳，其中石墨烯纳米片与MoS2纳米材料的物质量之比为1∶1-4∶1。制备方法包括先用化学氧化法将石墨制备成氧化石墨纳米片，然后将均匀将氧化石墨纳米片均匀地分散到钼酸盐、硫代乙酰胺或硫脲、葡萄糖的溶液中，通过水热反应得到中间产物，中间产物在高温下热处理后得到石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料。本发明的方法具有反应条件温和和工艺简单的特点。本发明合成的石墨烯纳米片/MoS2类石墨烯纳米片与无定形碳的复合纳米材料作为电化学储锂、电化学储镁电极材料和催化剂载体具有广泛的应用。
文档编号H01M4/1393GK102142558SQ20111004654
公开日2011年8月3日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者常焜, 李辉, 陈卫祥, 马琳 申请人:浙江大学