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[發明專利]一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法有效

專利信息
申請號: 202010058662.X 申請日: 2020-01-19
公開(公告)號: CN111139461B 公開(公告)日: 2020-11-03
發明(設計)人: 張洪梅;葛宇鑫;才鴻年;程興旺;劉穎;范群波 申請(專利權)人: 北京理工大學
主分類號: C23C18/34 分類號: C23C18/34;C23C18/16;C23C18/18
代理公司: 北京理工大學專利中心 11120 代理人: 周蜜;仇蕾安
地址: 100081 *** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 石墨 表面 化學 方法
【權利要求書】:

1.一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:所述方法步驟如下,

先除去石墨烯表面的油污,再放入質量分數為10%~30%的HF溶液中超聲處理20min~40min,經清洗、干燥,得到酸處理的石墨烯;

將電極電位低于鎳的非粉體狀的金屬介質浸泡在無機酸溶液中,待金屬介質表面產生連續不斷的氣泡時開始計時,繼續反應不少于3min,再進行清洗、干燥,得到酸處理的金屬介質;

將酸處理的石墨烯均勻分散在化學鍍液中,并將酸處理的金屬介質浸入化學鍍液中,待化學鍍液的溫度達到50℃~80℃時,再加入還原劑,然后在超聲和機械攪拌的共同作用下反應不少于90min,除去未反應完的金屬介質并收集固體粉體,再對固體粉體進行清洗、干燥,得到鍍鎳石墨烯;

其中,金屬介質的材質為鐵或者鋁;

化學鍍液是由可溶性鎳鹽、檸檬酸鹽、pH調節劑和去離子水配制成的pH為10~13的溶液,Ni2+在化學鍍液中的濃度為0.04mol/L~0.07mol/L,檸檬酸根在化學鍍液中的濃度為0.02mol/L~0.05mol/L,pH調節劑為NaOH、KOH或氨水;還原劑為水合肼、次亞磷酸鈉或硼氫化鈉;在化學鍍液中進行反應的過程中,超聲功率為80W~120W,攪拌速率為150r/min~200r/min。

2.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:將石墨烯加入30℃~50℃的丙酮溶液中超聲處理,以除去石墨烯表面的油污。

3.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:石墨烯在HF溶液中超聲處理的超聲功率為80W~120W。

4.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:石墨烯在HF溶液中的濃度為0.5g/L~1.0g/L。

5.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:無機酸溶液為鹽酸溶液、硫酸溶液或硝酸溶液。

6.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:金屬介質的形狀為片狀、塊狀、條狀或顆粒狀。

7.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:酸處理的石墨烯在化學鍍液中的濃度為0.03g/L~0.06g/L。

8.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:化學鍍液是由六水合硫酸鎳、檸檬酸鈉、氫氧化鈉和水配制成的pH為10~13的溶液,六水合硫酸鎳在化學鍍液中的濃度為10g/L~18g/L,檸檬酸鈉在化學鍍液中的濃度為5g/L~15g/L。

9.根據權利要求1所述的一種在石墨烯表面化學鍍鎳的方法,其特征在于:還原劑為水合肼時,水合肼在化學鍍液中的質量分數為3%~7%;還原劑為次亞磷酸鈉時,次亞磷酸鈉在化學鍍液中的濃度為15g/L~25g/L;還原劑為硼氫化鈉時,硼氫化鈉與化學鍍液中鎳離子的摩爾比為1:(10~1000)。

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