[0026] 以下将结合附图对本发明提供的技术方案作进一步说明。
[0027] 上述结构的复合材料可以通过图1所示的制备方法制备得到,详见以下三个实施例。
[0028] 实施例1
[0029] 步骤S1:量取体积比为8:2的DMF和蒸馏水,其中,DMF为N,N‑二甲基甲酰胺;
[0030] 步骤S2:加入膨胀石墨,通过超声振荡得到多层石墨烯溶液;其中多层石墨烯的浓度为2mg/ml;
[0031] 步骤S3:在多层石墨烯溶液中加入无水乙酸钠、正硅酸乙酯和四水氧化亚铁,其中,正硅酸乙酯与混合溶剂的体积比为0.001:1,无水乙酸钠的浓度为10mg/mL,四水氧化亚铁浓度为20mg/mL;将混合溶液放入90℃水溶液中磁力搅拌2小时;
[0032] 步骤S4:冷却后取出产物,用去离子水离心清洗3次再用酒精离心清洗3次。
[0033] 步骤S5:将清洗后的产物加入到浓度为8mol/L的KOH溶液中,80℃下水浴搅拌2小时。
[0034] 步骤S6:冷却后取出产物,用去离子水离心清洗3次再用酒精离心清洗3次,得到最终产物。
[0035] 实施例2
[0036] 步骤S1:量取体积比为8:2的DMF和蒸馏水,其中,DMF为N,N‑二甲基甲酰胺;
[0037] 步骤S2:加入膨胀石墨,通过超声振荡得到多层石墨烯溶液;其中多层石墨烯的浓度为2mg/ml;
[0038] 步骤S3:在多层石墨烯溶液中加入无水乙酸钠、正硅酸乙酯和四水氧化亚铁,其中,正硅酸乙酯与混合溶剂的体积比为0.005:1,无水乙酸钠的浓度为20mg/mL,四水氧化亚铁浓度为10mg/mL;将混合溶液放入90℃水溶液中磁力搅拌2小时;
[0039] 步骤S4:冷却后取出产物,用去离子水离心清洗3次再用酒精离心清洗3次。
[0040] 步骤S5:将清洗后的产物加入到浓度为8mol/L的KOH溶液中,80℃下水浴搅拌2小时。
[0041] 步骤S6:冷却后取出产物,用去离子水离心清洗3次再用酒精离心清洗3次,得到最终产物。
[0042] 将制备得到的复合材料粉末进行SEM观察,图2和图3是不同倍数下的SEM图。DMF作为络合剂与二价铁离子结合形成络合物,络合物与多层石墨烯之间的分子力相互作用,使络合合被吸附到多层石墨烯表面。同样,正硅酸乙酯与多层石墨烯之间产生分子力吸附,将正硅酸乙酯吸附到多层石墨烯表面。铁离子络合物分解形成纳米级四氧化三铁颗粒,与正硅酸乙酯缩聚反应产生的二氧化硅纳米颗粒均匀沉积在多层石墨烯表面,四氧化三铁和二氧化硅相互隔离,在膜层中均匀分布。正硅酸乙酯分解的产物C2H5OH具有还原性,使亚铁离子的氧化速度减慢,使得最终的生成产物是四氧化三铁纳米颗粒。通过强碱KOH的80℃充分反应,去除表面非晶态的二氧化硅,最后在形成了分多孔四氧化三铁薄膜/多层石墨烯的复合材料。多层石墨烯表面的孔洞清晰可见,有利于电解液、其他液体或者其他材料的填充。
[0043] 实施例3
[0044] 步骤S1:量取体积比为8:2的DMF和蒸馏水,其中,DMF为N,N‑二甲基甲酰胺;
[0045] 步骤S2:加入膨胀石墨,通过超声振荡得到多层石墨烯溶液;其中多层石墨烯的浓度为2mg/ml;
[0046] 步骤S3:在多层石墨烯溶液中加入无水乙酸钠、正硅酸乙酯和四水氧化亚铁,其中,正硅酸乙酯与混合溶剂的体积比为0.003:1,无水乙酸钠的浓度为15mg/mL,四水氧化亚铁浓度为15mg/mL;将混合溶液放入90℃水溶液中磁力搅拌2小时;
[0047] 步骤S4:冷却后取出产物,用去离子水离心清洗3次再用酒精离心清洗3次。
[0048] 步骤S5:将清洗后的产物加入到浓度为8mol/L的KOH溶液中,80℃下水浴搅拌2小时。
[0049] 步骤S6:冷却后取出产物,用去离子水离心清洗3次再用酒精离心清洗3次,得到最终产物。
[0050] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0051] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。