一种片状二硫化钼/硫化镍—石墨烯复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明无机复合材料的制备领域，具体涉及一种片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]石墨烯作为一种典型的二维纳米材料，具有众多独特的物理和化学性质。近期研究表明石墨烯具有较大的比表面积，出众的力学性能和机械性能，极好的导热和导电性能。最近人们通过把无机纳米材料的前驱体和石墨烯混合反应得到了分散性较好的无机一石墨烯复合材料，并广泛应用于能源，生物以及医药领域。
[0003]二硫化钼作为一种典型的过度金属硫化物，具有类似于石墨烯的二维层状结构，其层与层之间具有较弱的范德瓦耳斯力。二硫化钼作为一种传统的润滑剂具有较低的摩擦系数。近些年来，由于其材料本身具有较小的表面吉布斯自由能，二硫化钼被越来越多的应用于酸性条件下的催化析氢，但是其在碱性条件下催化活性和稳定性都大大降低，并且其作为一种典型的半导体，其导电性差，因此二硫化钼本身不是一种理想的电极材料。
[0004]硫化镍作为一种较好的储能材料，具有较高的电容，可以用来制备超级电容器和锂离子电池。但是在长时间充放电过程中，由于其体积的变化，导致了其电容的迅速衰减。不利于其长时间的使用。因此限制了硫化镍作为电极材料的进一步发展和商业化应用。
[0005]由于石墨烯具有良好的稳定性和导电性，可以作为许多纳米材料的载体。通过一步水热法形成片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料。通过二硫化钼、硫化镍和石墨烯的协同作用，有效克服了单一材料的有限性，提高了复合材料稳定性、使用条件，增加了复合材料的应用范围。
[0006]最近人们通过不同方法制备出不同形貌的二硫化钼/硫化镍的复合材料。但是一步水热法片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料制备方法还未曾报道过。本发明针对现有技术的不足，提供一种简单的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料的制备方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料的制备方法。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料的制备方法，步骤如下；
[0009](I)将制备好的氧化石墨烯(GO)均匀分散于一定量的去离子水中，得到氧化石墨稀悬浮液；
[0010](2)称取一定量的钼酸钠(Na2MoO4.2^0)、氯化镍(NiCh.6H2O)和硫脲(CS(NH2)2)加入步骤(I)中的氧化石墨烯悬浮液中，超声得到混合溶液；
[0011 ] (3)向步骤(2)中得到的混合溶液中加入一定量的乙二醇(EG)，将混合溶液转移到反应釜中，并在160?200 0C下水热反应，得到黑色产物。
[0012](4)将步骤(3)中反应得到的黑色产物用乙醇清洗后，并在80°C下真空干燥，得到片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料。
[0013 ] 进一步地，步骤(I)中的氧化石墨稀以石墨为原料，利用改进的Hmimer s法制得。[OOM]进一步地，步骤(I)中的氧化石墨稀的质量浓度为5?10mg/ml。
[0015]进一步地，步骤(2)中的钼酸钠与氯化镍的质量比为2:1?4，钼酸钠与硫脲的质量比为2:2?6，钼酸钠与氧化石墨烯的质量比为200: 5?10。优选地，钼酸钠与氯化镍的质量比为2:1，钼酸钠与硫脲的质量比为2:5，钼酸钠与氧化石墨烯的质量比为200:9。
[0016]进一步地，步骤(3)中加入乙二醇与混合溶液的体积比为I?4:1。
[0017]进一步地，步骤(3)中水热时间为10?15h。
[0018]本发明的有益效果是:
[0019](I)本发明采用一步水热法制备出了片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料，具有制备方法简单、成本低、产量高、适于工业化生产等特点。
[0020](2)本发明的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料，通过二硫化钼、硫化镍和石墨烯之间的相互协同作用使其成为一种潜在的锂离子电池、超级电容器和催化析氢的电极材料。
【附图说明】
[0021]图1是本发明制备的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合物扫描电子显微镜图(SEM)0
[0022]图2是本发明制备的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合物透射电子显微镜图(TEM)0
[0023]图3是是本发明制备的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合物高分辨透射电子显微镜图(HRTEM)。
[0024]图4是本发明制备的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合物X射线电子衍射图片(XRD)0
[0025]图5是本发明制备的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合物在0.5M硫酸溶液中电化学析氢的极化曲线(Polarizat1n curves)。
【具体实施方式】
[0026]本发明以石墨烯为基底，获得一种片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料，其中二硫化钼/硫化镍纳米片垂直且均匀的分布在石墨烯表面。本发明采用一步法制备，使得未被还原的氧化石墨烯能通过其表面的大量负电荷与官能团，强烈吸附带正电荷的镍离子、钼离子，使氯化镍和钼酸钠具有良好的分散性，同时，使得氯化镍、钼酸钠与氧化石墨烯表面具有较强的化学健作用力和静电力；吸附的同时采用硫脲对氧化石墨烯进行还原，且提供S源，分别将氯化镍、钼酸钠置换成具有催化性能的硫化镍和二硫化钼，而不破坏镍、钼离子与石墨烯之间的结合作用，保证了与石墨烯之间的导电作用，形成结构均匀的片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料。该材料通过引入石墨烯，提高了复合材料的电子转移能力，具有较好的导电性和稳定性，有效减小了其作为电极材料时的界面电荷的转移电阻和在长时间使用过程中形貌和结构的改变，增加材料使用寿命。下面结合实施例对本发明作进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术解决方案的限制。
[0027]实施例1:片状二硫化钼/硫化镍一石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤:
[0028](I)将0.5ml已经制备好的氧化石墨烯悬浮液(9mg/mL)加入到含有4.