據(jù)悉,研究者綜合了石墨烯獨(dú)特的二維層狀結(jié)構(gòu),優(yōu)異的電化學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)和WO3納米線在各功能領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用特點(diǎn),將WO3納米線作為客體材料組裝到石墨烯主體材料中,控制合成條件,製備出一種獨(dú)特的一維與二維納米複合材料,在化學(xué)、光學(xué)和電學(xué)等領(lǐng)域中有著極大的潛在應(yīng)用前景。
石墨烯負(fù)載WO3納米線複合材料的特徵有,WO3納米線直徑為10?30納米,長度為50?600納米,貫穿或分佈在層狀石墨烯主體材料的內(nèi)層或表面。
一種石墨烯負(fù)載WO3納米線複合材料的製備方法包括以下步驟:
(1)將鎢酸鈉溶解於蒸餾水中,加入酸度調(diào)節(jié)劑,調(diào)節(jié)鎢酸鈉溶液的濃度為0.1?1.0,pH為1.0 ?2 0;
(2)將步驟(1)制得的鎢酸鈉溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在120?200°C下水熱反應(yīng)10?24小時(shí);
(3)將步驟(2)制得的氧化鎢納米材料倒入真空抽濾裝置中抽濾,用去離子水洗滌,真空乾燥,在空氣氣氛下於300?500°C之間燒結(jié)2?4小時(shí)後得到WO3納米線。
(4)將石墨氧化物超聲分散在還原性醇劑中,調(diào)節(jié)石墨氧化物的濃度為0.5?1Omg/mL,超聲時(shí)間為1?3小時(shí);
(5)將步驟(3)制得的WO3納米線與步驟(4)制得的石墨氧化物分散液混合,混合後WO3納米線與石墨氧化物的品質(zhì)比為1:0.01?0.5,再轉(zhuǎn)移至光催化反應(yīng)器中,在模擬太陽光下光催化還原反應(yīng)0.5?3小時(shí);
(6)將步驟(5)的產(chǎn)物倒入真空抽濾裝置中抽濾,用去離子水洗滌,真空乾燥後獲得石墨烯負(fù)載WO3納米線複合材料。
該製備方法的注意事項(xiàng):步驟(1)中,所述的酸度調(diào)節(jié)劑為乙酸、鹽酸、過氧化氫中的一種或幾種的組合物;步驟(4)中,所述的還原性醇劑為甲醇、乙醇或乙二醇的一種或幾種的組合物;所述的模擬太陽光為氙燈,功率為100W、150W、200W 或500W的一種。
該合成方法的優(yōu)點(diǎn)是石墨烯的還原與納米複合材料的形成過程簡便,試劑便宜,有利於大規(guī)模製備,同時(shí)為石墨氧化物還原製備石墨烯提供了一種綠色、環(huán)境有好的還原方法。