用于制造金属氧化物-石墨烯复合物的方法和组合物的制作方法_3

文档序号:8449364阅读:来源:国知局
2O3)、氧化镁、氧化铁(如Fe0、Fe203、或Fe3O4)、氧化锌、氧化锡、氧化铜(如Cu2O 或 CuO)和氧化钴(如 CoO、Co203、或 Co3O4)。
[0049]例如,通过调节金属元素和石墨烯氧化物在组合物中的相对量,复合物中金属氧化物:石墨烯的相对量可以变化,。例如,金属氧化物:石墨烯的相对量按重量计可以是至少约1:10、至少约1:5、至少约1:3、至少约1:1、或者至少约3:1。例如,金属氧化物:石墨烯的相对量按重量计可以是小于或等于约10:1、小于或等于约5:1、小于或等于约3:1、小于或等于约1:1、或者小于或等于约1:3。在某些实施方案中,金属氧化物:石墨烯的相对量按重量计是约1:10至约10:1或约1:3至约3:1。
[0050]在某些实施方案中,复合物可以包括结晶或半结晶的金属氧化物。在某些实施方案中,金属氧化物的结晶度为至少约50%或至少约75%。
[0051]在某些实施方案中,复合物可以包括包裹金属氧化物的石墨烯。包裹金属氧化物的石墨烯的例子见图3所示,该图显示了根据下述实施例1制备的ZnO-石墨烯复合物。在某些实施方案中,相对于其表面覆盖有金属氧化物的石墨烯,复合物较优地包括包裹金属氧化物的石墨稀。使金属氧化物覆盖在石墨稀表面的复合物的例子见ElectochimicaActa, Vol.55, (2010), pp.4170-73。
[0052]在操作120 “从液态介质分离金属氧化物-石墨烯复合物”,可以分离形成的复合物。操作120是任选的,因此,本发明方法的一些实施方案不包括分离复合物。本申请不限于用于分离复合物的任何特定技术。合适的技术的实例包括但不限于过滤、离心和沉降。两种或两种以上分离技术可以任选地被组合。通常,可以分离固体形式的复合物。
[0053]在此公开的一些实施方案包括用于形成金属氧化物-石墨烯复合物的组合物。该组合物可以是本申请公开的可以在封闭室内被加热从而获得复合物的任何组合物。例如,组合物可以包括分散在液态介质中的至少一种金属元素和石墨烯氧化物。液态介质可以是,例如,水或乙醇。
[0054]在此公开的一些实施方案包括金属氧化物-石墨烯复合物。在某些实施方案中,该复合物可以通过本申请公开的任意方法获得。例如,相对于其表面覆盖有金属氧化物的石墨烯,复合物较优地包括包裹金属氧化物的石墨烯。
[0055]关于文中的基本上任意复数和/或单数术语的使用,本领域技术人员可以按照其适用于的情景和/或应用而从复数转化到单数和/或从单数转化到复数。为了清楚起见,在本文中可能明确地阐述了各种单数/复数变换。
[0056]本领域技术人员将理解的是,总之,本文中且尤其是所附权利要求(例如所附权利要求的主体)中所使用的术语通常意图是“开放的”术语(例如术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”,术语“具有”应当被解释为“至少具有”,术语“包含”应当被解释为“包含但不限于”,等等)。本领域技术人员将进一步理解的是,如果所引入的权利要求叙述的特定数字是有意的,这样的意图将被明确叙述在权利要求中,并且在没有这样的叙述的情况下不存在这样的意图。例如,作为理解的辅助,下面所附的权利要求可以包含引入性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求叙述。然而,这样的短语的使用不应被解释为暗示着通过不定冠词“一”或“一个”引入权利要求叙述将包含这样引入的权利要求叙述的任何特定权利要求限定到包含只有一个这样的叙述的实施方案,即使当该同一权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“一个”的不定冠词时也是这样(例如,“一”和/或“一个”应当被解释为意味着“至少一个”或“一个或多个”);对于用来引入权利要求叙述的定冠词的使用来说情况是同样的。此外,即使明确记载了所引入的权利要求叙述的特定数字,本领域技术人员也将认识到,这样的记载应当被解释为意味着至少所记载的数字(例如,在没有其它修饰的情况下,“两个叙述”的直率叙述意味着至少两个叙述或者两个或更多叙述)。此外,在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用法的那些实例中,通常这样的造句旨在表达本领域技术人员理解该惯用法的含义(例如,“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等等的系统)。在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用法的那些实例中,通常这样的造句旨在表达本领域技术人员理解该惯用法的含义(例如,“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于仅具有A、仅具有B、仅具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B和C等等的系统)。本领域技术人员将进一步理解,呈现两个或更多可选项的几乎任何转折性词语和/或短语,无论是在说明书、权利要求或附图中,实质上都应理解为设想包括一项、任一项或两项的可能性。例如,术语“A或B”将理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
[0057]另外,在根据马库什组(Markush group)描述本公开的特征或方面的情况下,本领域技术人员将理解的是本公开也因此以马库什组的任何独立成员或成员的亚组来描述。
[0058]本领域技术人员将理解的是,为了任何以及全部的目的,诸如在提供所撰写的说明书方面,本文所公开的全部范围也涵盖了任何和全部的可能的亚范围及其亚范围的组合。能够容易地认识到任何所列范围都充分地描述了同一范围并且使同一范围分解成至少均等的两份、三份、四份、五份、十份等等。作为非限制示例,本文所论述的每个范围能够容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一,等等。本领域技术人员还将理解的是,诸如“多达”、“至少”、“大于”、“小于”等所有的语言包括所记述的数量并且是指如上文所论述的随后能够分解成亚范围的范围。最后,本领域技术人员将理解的是,范围包括每个独立的成员。因此,例如,具有1-3个项目的组是指具有I个、2个或3个项目的组。类似地,具有1-5个项目的组是指具有I个、2个、3个、4个、或5个项目的组,等等。
[0059]虽然本文公开了各个方面和实施方案,但本发明的其他方面和实施方案对于本领域技术人员来说是显而易见的。在此公开的各个方面和实施方案目的是示例性的,而不意图是限制性的,其中通过以下权利要求书表明本发明的真正范围和精髓。
[0060]本领域技术人员可以理解,对于在此公开的该过程和其他过程以及方法,可以以其他顺序实施在过程和方法中执行的功能。此外,概述的步骤和操作只作为实例给出,并且,在不损害所述实施方案的本质的情况下,一些步骤和操作可以是任选的、组合成较少的步骤和操作、或可扩展至额外的步骤和操作。
[0061]本领域技术人员可以理解,对于在此公开的该过程和其他过程以及方法,可以以其他顺序实施在过程和方法中执行的功能。此外,概述的步骤和操作只作为实例给出,并且,在不损害所述实施方案的本质的情况下,一些步骤和操作可以是任选的、组合成较少的步骤和操作、或可扩展至额外的步骤和操作。
实施例
[0062]下述实施例进一步详细地公开了一些其他实施方案,这些实施例以任何方式意图限制本发明的范围。
[0063]实施例1
[0064]将去离子水中的6mL石墨烯氧化物(5mg/mL)加入到44mL去离子水中,然后将64mg的锌粉加入到溶液中。搅拌后,溶液变暗。将溶液转移至容量为10mL的高压釜,然后将高压釜置于烘箱,并在150°C加热24小时。冷却后,去除在高压釜底部的黑/白固体物质(黑-RGO,白-ZnO),并洗净,以获得ZnO-石墨烯复合物。
[0065]将ZnO-石墨烯粉末分散在石英表面,以形成薄膜。然后,用铜K α辐射通过X射线衍射法分析薄膜。粉末X射线衍射图如图2所示。这些结果证明通过上述方法获得了结晶的ZnO。
[0066]将ZnO-石墨烯粉末超声分散在乙醇中,然后置于Si基质上。乙醇蒸发后,用扫描电子显微镜(SEM)观察复合物。图3显示从样品获得的一个SEM图。
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