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一種石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠及其制備方法與流程

文檔序號:12389892閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠,其特征在于,包括石墨烯三維骨架、以及負(fù)載在所述石墨烯三維骨架上的黑磷量子點和含磷離子液體,其中所述黑磷量子點被所述含磷離子液體包裹,所述石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠具有三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠,其特征在于,所述石墨烯三維骨架與所述黑磷量子點的質(zhì)量比為1:(0.375-8);所述黑磷量子點與所述含磷離子液體的質(zhì)量比為1:(6.25-666.7)。

3.如權(quán)利要求1所述的石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠,其特征在于,所述石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠的氣孔率為70%-94%。

4.如權(quán)利要求1所述的石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠,其特征在于,所述含磷離子液體的陽離子為季膦鹽類陽離子,結(jié)構(gòu)如下式所示:

其中,R1、R2、R3、R4獨立地選自C1-20烷基中的一種。

5.如權(quán)利要求4所述的石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠,其特征在于,所述季膦鹽類陽離子為三乙基(甲基)膦陽離子,三正丁基(甲基)膦陽離子,三丙基(甲基)膦陽離子,三正己基(甲基)膦陽離子,三正辛基(甲基)膦陽離子,三正十二烷基(甲基)膦陽離子,二己基(乙基)(甲基)膦陽離子,二正丁基(乙基)(甲基)膦陽離子,三(十烷基)(甲基)膦陽離子,二(十六烷基)二(乙基)膦陽離子,四(正丁基)膦陽離子,四(正己基)膦陽離子,四(十六烷基)膦陽離子,四(十二烷基)膦陽離子,三(十烷基)(乙基)膦陽離子,三(十烷基)(正丁基)膦陽離子,三(十六烷基)(甲基)膦陽離子或四(正二十烷基)膦陽離子。

6.一種石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將含有黑磷量子點和含磷離子液體的溶液與氧化石墨烯水溶液、以及還原劑混合攪拌均勻,得到混合溶液;

(2)將所述混合溶液在無氧條件下進(jìn)行75-100℃水浴加熱,反應(yīng)1-3小時,反應(yīng)結(jié)束后,得到石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合濕凝膠;

(3)將所述石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合濕凝膠依次采用親水性有機(jī)溶劑和去離子水除去多余的還原劑,然后進(jìn)行冷凍干燥,得到石墨烯/黑磷量子點/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠。

7.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述含有黑磷量子點和含磷離子液體的溶液中,黑磷量子點的質(zhì)量濃度為0.8-1.5mg/mL,所述黑磷量子點與含磷離子液體的質(zhì)量比為1:(6.25-666.7)。

8.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述氧化石墨烯水溶液中,氧化石墨烯的濃度為0.5-5mg/mL,所述氧化石墨烯的橫向尺寸為3-20μm,層數(shù)為1-10層。

9.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述混合溶液中,氧化石墨烯的質(zhì)量與黑磷量子點的質(zhì)量比為1:(0.375-8),所述還原劑與所述氧化石墨烯的質(zhì)量比為(25-150):1。

10.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述含有黑磷量子點和含磷離子液體的溶液采用如下方式制備得到:

將塊狀黑磷、含磷離子液體混合后進(jìn)行研磨,向研磨所得混合物中加入親水性有機(jī)溶劑,然后在無氧條件下,100-160℃回流反應(yīng)3-10小時,反應(yīng)結(jié)束后,離心分離,取上清液,得到所述含有黑磷量子點和含磷離子液體的溶液。

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